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Angew Chem:新的脂质体递送系统将大大增强抗癌药物功效

来源:生物谷 2014-05-12 11:47

2014年5月11日讯 /生物谷BIOON/--近日,生物医学工程研究人员开发出一种抗癌药物输送方法,在触发药物释放之前,基本上可将药物“走私”进入癌细胞。该方法可以比喻为杀癌“炸弹”和“雷管”分开,直到他们进入癌细胞里面,在那里他们再结合破坏细胞。

这种递送药物进入癌细胞,触发癌细胞死亡的方法是一种高效,速效的方式,Ran Mo医生解释:我们仍使用基于脂质的纳米胶囊,其已经用于临床应用。该技术使用纳米级脂质胶囊剂或者脂质体,以递送两个药物和释放机制进入癌细胞。一组脂质体含有腺苷-5'-三磷酸(ATP),即所谓的“能量分子”,第二组脂质体包含一种抗癌药物多柔比星(强力霉素),其嵌入在DNA分子中。当DNA分子接触到高浓度的ATP,他们展开并释放霉素。脂质体的表面被集成带正电的脂质或肽,它作为“开瓶器”引导脂质体进入癌细胞。

当脂质体被吸收到一个癌细胞,它们被封闭在核内体内。核内体内部的环境是酸性的,这将导致阿霉素脂质体和ATP脂质体以及核内体本身的壁融合在一起。与此同时,其他两件事情也是同时发生的。首先,ATP脂质体“溢出”自己的ATP进入阿霉素脂质体,使得多柔比星从DNA分子中释放。其次,阿霉素脂质体在核内体壁上制造一开口,引发多柔比星蔓延,导致细胞死亡。

在小鼠模型中,研究人员发现与用无纳米脂质体多柔比星治疗相比,这种新技术显能著降低乳腺癌肿瘤的大小。这项工作与以前聚合物为基础的纳米凝胶研究有点类似,但有一个关键的区别,Zhen Gu博士解释:不同的是,基于脂质体的技术使我们可以引入额外的ATP进入癌细胞,能更快速地释放药物。(生物谷Bioon.com)

Enhanced Anticancer Efficacy by ATP-Mediated Liposomal Drug Delivery

Ran Mo, Tianyue Jiang, Zhen Gu.

A liposome-based co-delivery system composed of a fusogenic liposome encapsulating ATP-responsive elements with chemotherapeutics and a liposome containing ATP was developed for ATP-mediated drug release triggered by liposomal fusion. The fusogenic liposome had a protein–DNA complex core containing an ATP-responsive DNA scaffold with doxorubicin (DOX) and could release DOX through a conformational change from the duplex to the aptamer/ATP complex in the presence of ATP. A cell-penetrating peptide-modified fusogenic liposomal membrane was coated on the core, which had an acid-triggered fusogenic potential with the ATP-loaded liposomes or endosomes/lysosomes. Directly delivering extrinsic liposomal ATP promoted the drug release from the fusogenic liposome in the acidic intracellular compartments upon a pH-sensitive membrane fusion and anticancer efficacy was enhanced both in vitro and in vivo.

 

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