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浙江大学:基于转基因细菌的纳米制剂为黑色素瘤治疗提供新策略

发布时间:2020-07-31 阅读数:573

       皮肤黑色素瘤是一种位于表皮基底层与真皮层的恶性肿瘤,具有进展快、转移迅速的特点。临床常采用手术切除或光热治疗来清除肿瘤实体,但病灶深部残留及弥散性分布的黑色素瘤细胞易导致术后肿瘤快速复发及转移。

       国家自然科学基金、浙江省自然科学基金杰出青年科学基金项目重点项目的支持下,浙江大学药学院彭丽华副教授、高建青教授团队与南京大学现代工程与应用科学学院宁兴海教授合作,利用转基因工程菌制备纳米囊泡并脱毒,采用自主合成筛选的黑色素瘤细胞靶向肽与光敏剂共同修饰囊泡,首次构建了一种自带活性蛋白,且兼具透皮、靶向功能,并同时提供光热干预、控制释放活性蛋白的多功能纳米制剂(I-P-OMVs)。该研究为手术、光疗联合药物干预的程序性治疗提供了一种高效、安全、普适的纳米递送平台。该研究内容于Science Advances在线发表。论文链接:https://advances.sciencemag.org/content/6/27/eaba2735。

 


多功能一体化纳米制剂的构建与其抗肿瘤作用示意图

 


部分体外药效学评价、分子机制研究及验证结果

 

       I-P-OMVs具有显著的光热效应,并能在近红外光刺激下快速释放单线态氧与目标蛋白,对鼠源和人源黑色素瘤细胞均表现出显著的抑制增殖、迁移,加速凋亡的作用。采用分子测序及验证结果表明I-P-OMVs+NIR对黑素瘤细胞调控凋亡和转移的分子网络具有综合的多向调节作用,显著提升了黑色素瘤细胞对TRAIL蛋白的敏感性,增强了TRAIL蛋白对耐受肿瘤细胞的干预效果。

       I-P-OMVs能通过纳米尺寸效应与皮肤的融合作用高效穿透皮肤角质层,并进一步精确识别黑色素瘤细胞,高度富集于肿瘤部位。在近红外刺激下,通过光热效应清除肿瘤实体,并响应释放活性蛋白,诱发残存的肿瘤细胞凋亡,实现光热-蛋白程序性干预,经I-P-OMVs+NIR治疗后,第二天肿瘤几乎完全消失,肿瘤组织内部凋亡显著。随着时间延长,各治疗组出现不同程度的肿瘤复发,但I-P-OMVs+NIR 组复发率最低,在观察期内没有鉴定出明显的黑色素瘤细胞,大大增强了抗肿瘤效果,与此同时,肿瘤组织的转移性得到显著抑制,为人体浅表肿瘤的治疗提供了全新策略。该成果在多种皮肤科疾病治疗中亦具有广阔的应用前景。

 


多功能纳米制剂体内外透皮效率与部分体内抗肿瘤效果

 



 
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