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ACS Nano:科学家开发出新型氧输运系统改善肿瘤乏氧,减轻肿瘤对氧依赖治疗方法的耐受性

来源:生物谷 2018-01-22 12:05

广西医科大学赵永祥(Yongxiang Zhao)教授团队证实:氟碳链功能化介孔硅纳米粒能有效负载和输运氧气到肿瘤部位,改善了肿瘤的缺氧环境,提高了耗氧治疗方法(如化疗、放疗、光动力治疗和声动力治疗等)的治疗效果。这一研究发现发表在12月26日的《ACS Nano》杂志上(影响因子 IF=13.94)。

缺氧微环境是实体肿瘤的一个重要特征,它与肿瘤的发生、发展、侵袭、转移等密切相关,对多种耗氧治疗方法(如化疗、放疗、光动力治疗和声动力治疗等)具有明显的抵抗作用。因此,如何改善肿瘤的缺氧环境,提高耗氧治疗方法的治疗效果,是我们当前所面临的一个挑战。而氧输运策略是改善乏氧环境,提高乏氧肿瘤的耗氧治疗效率最为有效的策略。近日,一项刊登在国际杂志ACS Nano上的研究报告中,来自广西医科大学的赵永祥教授团队开发了一种新的氧输运方法,用于改善胰腺癌的乏氧微环境,提高胰腺癌的声动力治疗效果,如下图所示。

该团队研究人员通过功能化的中空介孔有机硅纳米颗粒为载体,利用其均匀分散于介孔孔道内的氟碳链功能团对氧强吸附的能力,进行氧气负载和输运。这一新型功能化氟碳链介导的氧输运策略,可以有效实现肿瘤缺氧微环境中的氧输运,为改善乏氧微环境提供新的解决方案。此外,进一步利用介孔孔道大的比表面积还可有效地负载声敏剂,构建了一种新型声动力学治疗系统。该氧输运策略除了能改善胰腺癌的缺氧微环境,还能抑制缺氧微环境对声动力学治疗的耐药性,极大地提高了该声动力学治疗系统对胰腺癌的治疗效率。

为了克服乏氧微环境低血管密度和基质屏障对纳米颗粒的输运限制,该团队还进一步构建了增强空化效应促进诊疗剂输运的新方法。他们利用超声加速氧释放以及氧气泡增强瞬态空化的特性,提高该供氧声动力治疗系统在胰腺癌中的富集量,进一步提高了声动力治疗效果。

本研究为肿瘤缺氧微环境研究提供了一种新的技术方法,对改善缺氧微环境,抑制肿瘤耐药性以及应用于其他有氧治疗疾病技术至关重要,可指导研究者在未来设计出更好的氧输运诊疗剂。

该课题获广西生物靶向诊治研究重点实验室开放课题、国家自然科学基金和同济大学优秀青年培育行动计划资助。

原始出处:Jie Chen, HonglinLuo, Yan Liu, et al. Oxygen-Self-Produced Nanoplatform for Relieving Hypoxia and Breaking Resistance to Sonodynamic Treatment of Pancreatic Cancer.?ACS Nano 2017, 11, 12849-12862, DOI: 10.1021/acsnano.7b08225.

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