苏州大学纳米科学技术学院刘庄

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刘庄，苏州大学教授、博士生导师，2004年北京大学化学与分子工程学院获理学学士学位；2008年美国斯坦福大学(Stanford University)获得化学博士学位；2008年至2009年在斯坦福大学化学系以及医学院从事博士后研究。2009年6月加入苏州大学功能纳米与软物质研究院，被聘为教授、博士生导师。

主要成果和贡献:

近年来一直在纳米医学与肿瘤纳米技术领域从事研究。2005年以来发表学术论文190余篇，相当一部分成果发表于Chem. Rev., Chem. Soc. Rev., Angew. Chem. Int. Ed., JACS, Adv. Mater., Ad. Funct. Mater. Nano Lett., ACS Nano, Nature Protocols等国际权威刊物上。论文总引用超过22,000次，SCI H-index为70。2014、2015年连续入围Elsevier出版社发布的“中国高被引用学者榜单”（材料科学类）；2015年入选美国汤森路透集团（Thomson Reuters）公布的“全球高被引科学家名单”（Highly Cited Researchers 2015）(化学、材料)。获国家杰出青年基金、基金委优秀青年基金、江苏省杰出青年基金的资助。

本课题组的研究领域是纳米生物材料与纳米医学，这是一门跨越材料、化学、生物医学的新兴交叉学科。我们的目标是开发新型功能纳米材料，通过结构设计、可控合成、和合理的表面修饰得到功能丰富的且生物相容性良好纳米材料，研究其在生命体系中的行为，并利用纳米材料独特的物理与化学性质以发展新型多模态生物影像技术、靶向药物输送技术、以及肿瘤物理治疗技术，从而探索癌症的诊断与治疗的新思路与新方法。主要研究方向如下：

- 新型无机功能纳米材料在多模态生物成像与肿瘤联合治疗中的应用

- 高分子纳米药物载体与肿瘤联合治疗

- 基于生物材料（细胞载体、蛋白载体等）的肿瘤光学治疗与联合治疗研究

- 基于功能纳米材料的肿瘤放射治疗

- 纳米技术与肿瘤免疫治疗

- 纳米材料的生物学效应与生物安全性研究

获得奖励：

2016年入选科技部中青年科技创新领军人才

2015年获国家杰出青年基金资助

2015年入选中组部“万人计划”青年拔尖人才

2015年受邀成为英国皇家化学会会士

2014年获教育部自然科学二等奖（第一完成人）

2014年获中国化学会青年化学奖

2014年获霍英东基金委青年教师奖

2013年入选百千万人才工程国家级人选

2013年获江苏省杰出青年基金资助

2013年获Asian Rising Stars（15th Asian Chemistry Congress, Singapore）

2012年获国家自然科学基金委优秀青年基金资助

2012年获苏州大学“周氏教育科研奖”科研类优异奖

2012年获SCOPUS“寻找青年科学之星”银奖（材料类）

2011年获国家人力资源和社会保障部“高层次留学人才回国”资助

2011年入选江苏省“333高层次人才培养计划”第二层次

2008年获MRS Silver Award（Materials Research Society, USA）

期刊编委：

Associate Editor, Biomaterials (2014-)

Editorial Board Member, Nano Research (2014-)

Editorial Board Member, Scientific Reports (NPG, 2013- )

Editorial Board Member, American Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging (2012- )

Guest Editor, Nanoscale (2015)

Guest Editor, Carbon (2015)

Guest Editor, Advanced Healthcare Materials (2014)

Guest Editor, Theranostics (2012)

招生方向：本课题组热忱欢迎有志从事科研工作的本科生、硕士研究生和博士研究生到课题组学习工作。招生方向包括‘无机化学’（04方向），‘材料学’（03方向），以及‘生物化学与分子生物学’（01-03方向）。欢迎具有化学、材料、或生物医学背景的同学报考。有疑问请随时邮件联系zliu@suda.edu.cn。

招聘信息：根据课题组发展需要，现拟招收1-2名从事纳米医学研究领域的博士后研究人员，纳米毒理学、医学免疫学、高分子药物载体相关研究方向的申请者优先考虑。有意者请发送简历至zliu@suda.edu.cn。

发表论文：

http://www.researcherid.com/rid/H-4352-2011

http://scholar.google.com/citations?hl=en&user=AIJbgl0AAAAJ

近期代表性论文：

[52] Chao Liang, Ligeng Xu, Guosheng Song, Zhuang Liu*. “Emerging nanomedicine approaches fighting tumor metastasis: animal models, metastasis-targeted drug delivery, phototherapy, and immunotherapy”Chem. Soc. Rev. DOI: 10.1039/C6CS00458J

[51] Qian Chen, Liangzhu Feng, Jingjing Liu, Wenwen Zhu, Ziliang Dong, Yifan Wu, Zhuang Liu*. “Intelligent Albumin�MnO2 Nanoparticles as pH-/H2O2-Responsive Dissociable Nanocarriers to Modulate Tumor Hypoxia for Effective Combination Therapy” Adv. Mater. DOI: 10.1002/adma.201601902

[50] Kai Yang*, Liangzhu Feng, Zhuang Liu*. “Stimuli responsive drug delivery systems based on nano-graphene for cancer therapy” Adv. Drug Deliv. Rev. DOI: org/10.1016/j.addr.2016.05.015

[49] Qian Chen, Zhuang Liu*. “Albumin carriers for cancer theranostics: a conventional platform with new promises” Adv. Mater. DOI:10.7150/thno.14431

[48]Song Guosheng, Chen Yuyan, Liang Chao, Yi Xuan, Liu Jingjing, Sun Xiaoqi, Shen Sida, Yang Kai, Zhuang Liu*. “Catalase-loaded TaOx Nanoshells as Bio-nanoreactors Combining High-Z Element and Enzyme Delivery for Enhancing Radiotherapy” Adv. Mater. DOI: 10.1002/adma.201602111

[47]Guosheng Song, Chao Liang, Xuan Yi, Qi Zhao, Liang Cheng, Kai Yang, Zhuang Liu*., "Perfluorocarbon Loaded Hollow Bi2Se3 Nanoparticles for Timely Supply of Oxygen under Near-Infrared Light to Enhance Radiotherapy of Cancer" Adv. Mater. 28, 2716�2723 (2016)

[46]Wenwen Zhu, Ziliang Dong, Tingting Fu, Jingjing Liu, Qian Chen, Yonggang Li, Ran Zhu*, Ligeng Xu*, Zhuang Liu*. “Modulation of Hypoxia in Solid Tumor Microenvironment with MnO2 Nanoparticles to Enhance Photodynamic Therapy” Adv. Funct. Mater. 26, 5490�5498 (2016)

[45] Liang Cheng*, Sida Shen, Sixiang Shi, Yuan Yi, Xiaoyong Wang, Guosheng Song, Kai Yang, Gang Liu, Todd E. Barnhart, Weibo Cai*, Zhuang Liu*. “FeSe2-Decorated Bi2Se3 Nanosheets Fabricated via Cation Exchange for Chelator-Free 64Cu-labeling and Multimodal Image-Guided Photothermal-Radiation Therapy” Adv. Funct. Mater. 26, 2185�2197 (2016)

[44] Guangbao Yang, Xiaoqi Sun, Jingjing Liu, Liangzhu Feng, Zhuang Liu*. “Light-responsive, Singlet Oxygen�triggered On-demand Drug Release from Photosensitizer-doped Mesoporous Silica Nanorods for Cancer Combination Therapy” Adv. Funct. Mater. 26, 4722�4732 (2016)

[43] Hua Gong, Yu Chao, Jian Xiang, Xiao Han, Guosheng Song, Liangzhu Feng, Jingjing Liu, Guangbao Yang, Qian Chen, Zhuang Liu*. “Hyaluronidase To Enhance Nanoparticle-Based Photodynamic Tumor Therapy” Nano Lett. 16 , 2512�2521 (2016)

[42] Guangbao Yang, Jingjing Liu, Yifan Wu, Liangzhu Feng*,Zhuang Liu*. “Near-Infrared-light responsive nanoscale drug delivery systems for cancer treatment” Coordin. Chem. Rev. 320-321,100-117 (2016)

[41] Liangzhu Feng, Min Gao, Danlei Tao, Qian Chen, Hairong Wang, Ziliang Dong, Meiwan Chen*, Zhuang Liu*. “Cisplatin-prodrug-constructed liposomes as a versatile theranostic nano-platform for bimodal imaging guided combination cancer therapy” Adv. Funct. Mater. 26(13): 2207-2217 (2016)

[40] Yu Yang, Jingjing Liu, Chao Liang, Liangzhu Feng, Tingting Fu, Ziliang Dong, Yu Chao, Yonggang Li, Guang Lu*, Meiwan Chen*, Zhuang Liu*. “Nanoscale Metal-Organic Particles with Rapid Clearance for Magnetic Resonance Imaging-Guided Photothermal Therapy” ACS Nano, 10(2): 2774-2781 (2016)

[39] Guosheng Song, Jiali Hao, Chao Liang, Teng Liu, Min Gao, Liang Cheng, Junqing Hu*, Zhuang Liu*. “Degradable Molybdenum Oxide Nanosheets with Rapid Clearance and Efficient Tumor Homing Capabilities as a Novel Therapeutic Nano-platform” Angew. Chem. Int. Ed. 55, 2122�2126 (2016)

[38] Liang Cheng*, Chao Yuan, Sida Shen, Xuan Yi, Hua Gong, Kai Yang, Zhuang Liu*, “Bottom-Up Synthesis of Metal-Ion-Doped WS2 Nanoflakes for Cancer Theranostics” ACS Nano, 9, 11090-11101 (2015).

[37] Xiaoyan Zhong, Kai Yang*, Zhiliang Dong, Xuan Yi, Yong Wang, Cuicui Ge, Yuliang Zhao, Zhuang Liu*, "Polydopamine as a biocompatible multifunctional nano-carrier for combined radioisotope therapy & chemotherapy of cancer" Adv. Funct. Mater. 25, 7327�7336 (2015)

[36] Qian Chen, Xiaodong Liu, Jiawen Chen, Jianfeng Zeng*, Zhenping Cheng, Zhuang Liu* “A Self-assembled Albumin-based Nanoprobe for in vivo Ratiometric Photoacoustic pH Imaging” Adv. Mater. 27, 6820�6827 (2015)

[35] Guosheng Song, Chao Liang, Hua Gong, Meifang Li, Xianchuang Zheng, Liang Cheng, Kai Yang*, Xiqun Jiang, Zhuang Liu*, “Core-Shell MnSe@Bi2Se3 Fabricated via a Cation Exchange Method as Novel Nanotheranostics for Multimodal Imaging and Synergistic Thermo-radiotherapy” Adv. Mater. 27, 6110�6117(2015)

[34] Xuan Yi, Kai Yang*, Chao Liang, Xiaoyan Zhong, Ping Ning, Guosheng Song, Dongliang Wang, Cuicui Ge, Chunying Chen, Zhifang Chai and Zhuang Liu*, “Imaging-Guided Combined Photothermal and Radiotherapy to Treat Subcutaneous and Metastatic Tumors Using Iodine-131-Doped Copper Sulfide Nanoparticles” Adv. Funct. Mater. 25(29), 4689-4699(2015)

[33] Jian Xiang, Ligeng Xu*, Hua Gong, Wenwen Zhu, Chao Wang, Jun Xu, Liangzhu Feng, Liang Cheng, Rui Peng*, Zhuang Liu*,“Antigen-Loaded Upconversion Nanoparticles for Dendritic Cell Stimulation, Tracking, and Vaccination in Dendritic Cell-Based Immunotherapy” ACS Nano, 9, 6401-6411 (2015)

[32] Qian Chen, Xin Wang, Chao Wang, Liangzhu Feng, Yonggang Li, Zhuang Liu* “Drug-Induced Self-Assembly of Modified Albumins as Nano-theranostics for Tumor-Targeted

Combination Therapy” ACS Nano, 9, 5223-5233 (2015)

[31] Xiaoqi Sun, Chao Wang, Min Gao, Aiyan Hu, Zhuang Liu* “Remotely controlled red blood cell carriers for cancer targeting and near-infrared light-triggered drug release in combined photothermal-chemotherapy” Adv. Funct. Mater. 25, 2386�2394 (2015)

[30] Teng Liu, Sixiang Shi, Chao Liang, Sida Shen, Liang Cheng, Chao Wang, Xuejiao Song, Shreya Goel, Todd E. Barnhart, Weibo Cai*, Zhuang Liu* “Iron Oxide Decorated MoS2 Nanosheets with Double PEGylation for Chelator-Free Radiolabeling and Multimodal Imaging Guided Photothermal Therapy” ACS Nano, 9, 950-960 (2015)

[29] Qian Chen, Chao Liang, Chao Wang, Zhuang Liu*, “An Imagable and Photothermal “Abraxane-Like” Nanodrug for Combination Cancer Therapy to Treat Subcutaneous and Metastatic Breast Tumors” Adv. Mater. 27, 903-910, (2015)

[28]Jingjing Liu, Chao Wang, Xiaojing Wang, Xin Wang, Liang Cheng, Yonggang Li, Zhuang Liu* “Mesoporous Silica Coated Single-Walled Carbon Nanotubes as a Multifunctional Light-Responsive Platform for Cancer Combination Therapy” Adv. Funct. Mater. 25, 384�392 (2015)

[27] Chao Wang, Ligeng Xu, Chao Liang, Jian Xiang, Rui Peng, Zhuang Liu* “Immunological responses triggered by photothermal therapy with carbon nanotubes in combination with anti-CTLA-4 therapy to inhibit cancer metastasis” Adv. Mater.26, 8154-8162 (2014)

[26] Liang Cheng, Chao Wang, Liangzhu Feng, Kai Yang, Zhuang Liu* “Functional Nanomaterials for Phototherapies of Cancer” Chem. Rev. 114(21), 10869-10939 (2014)

[25] Hua Gong, Ziliang Dong, Yumeng Liu, Shengnan Yin, Liang Cheng, Wenyao Xi, Jian Xiang, Kai Liu, Yonggang Li, Zhuang Liu* “Engineering of multifunctional nano-micelles for combined photothermal & photodynamic therapy under the guidance of multimodal imaging” Adv. Funct. Mater. 24, 6492-6502 (2014)

[24] Chao Liang, Shuo Diao, Chao Wang, Hua Gong, Teng Liu, Guosong Hong, Xiaoze Shi, Hongjie Dai*, Zhuang Liu* “Tumor Metastasis Inhibition by Imaging-guided Photothermal Therapy with Single-walled Carbon Nanotubes” Adv. Mater. 26, 5646-5652 (2014)

[23] Chao Wang, Xiaoqi Sun, Liang Cheng, Shengnan Yin, Guangbao Yang, Yonggang Li, Zhuang Liu*, “Multifunctional theranostic red blood cells for magnetic field enhanced in vivo combination therapy of cancer” Adv. Mater. 26, 4794-4802 (2014)

[22] Liang Cheng, Wenjing Huang, Qiufang Gong, Changhai Liu, Zhuang Liu*, Yanguang Li* and Hongjie Dai “Ultra-Thin WS2 Nanoflakes as a Highly Efficient Electrocatalyst for Hydrogen Evolution Reaction”Angew. Chem. Int. Ed. 53, 7860-7863 (2014)

[21] Teng Liu, Chao Wang, Xing Gu, Hua Gong, Liang Cheng, Xiaoze Shi, Liangzhu Feng, Baoquan Sun, Zhuang Liu* "PEGylated MoS2 nano-sheets as a highly efficient versatile drug loading platform for combined chemo-&photothermal therapy of cancer" Adv. Mater. 26, 3433�3440 (2014)

[20] Liang Cheng, Jingjing Liu, Xing Gu, Hua Gong, Xiaoze Shi, Teng Liu, Chao Wang, Xiaoyong Wang, Gang Liu, Huaiyong Xing, Wenbo Bu, Baoquan Sun, Zhuang Liu* “PEGylated WS2 nanosheets as a multifunctional theranostic agent for in vivo dual-modal CT / photoacoustic imaging guided photothermal therapy” Adv. Mater. 26, 1886�1893, (2014)

[19] Zhiwei Li, Shengnan Yin, Liang Cheng, Kai Yang, Yonggang Li, Zhuang Liu* “Magnetic Targeting Enhanced Theranostic Strategy Based on Multimodal Imaging for Selective Ablation of Cancer” Adv. Funct. Mater. 24, 2312-2321 (2014)

[18] Xuejiao Song, Hua Gong, Shengnan Yin, Liang Cheng, Chao Wang, Zhiwei Li, Yonggang Li, Xiaoyong Wang, Gang Liu, Zhuang Liu* "Ultra-small Iron Oxide Doped Polypyrrole Nanoparticles for in vivo Multimodal Imaging Guided Photothermal Therapy" Adv. Funct. Mater. 24, 1194�1201 (2014)

[17] Hua Gong, Rui Peng*, Zhuang Liu* “Carbon nanotubes for biomedical imaging: The recent advances”Adv. Drug Delivery Rev.65, 1951�1963 (2013)

[16] Kai Yang, Liangzhu Feng, Hao Hong, Weibo Cai, Zhuang Liu*. “Preparation and functionalization of graphene nanocomposites for biomedical applications” Nature Protocols, 8, 2392-2403 (2013)

[15] Chao Wang, Huan Xu, Chao Liang, Yumeng Liu, Zhiwei Li, Guangbao Yang, Liang Cheng, Yonggang Li, Zhuang Liu* “Iron Oxide @ Polypyrrole Nanoparticles as a Multifunctional Drug Carrier for Remotely Controlled Cancer Therapy with Synergistic Antitumor Effect”ACS Nano, 7, 6782�6795 (2013)

[14] Chao Wang, Liang Cheng, Xinxing Ma, Xiaojing Wang, Yumeng Liu, Zhaoyi Deng, Yonggang Li, Zhuang Liu* “Imaging-guided pH Sensitive Photodynamic Therapy using Charge Reversible Upconversion Nanoparticles under Near-Infrared Light” Adv. Funct. Mater. 23, 3077-3086 (2013)

[13] Liang Cheng, Chao Wang, Xinxing Ma, Qinglong Wang, Yao Cheng, Han Wang, Yonggang Li, Zhuang Liu* “Multifunctional Upconversion Nanoparticles for Dual-modal Imaging Guided Stem Cell Therapy under Remote Magnetic Control” Adv. Funct. Mater. 23, 272-280 (2013)

[12] Kai Yang, Liangzhu Feng, Xiaoze Shi, Zhuang Liu* “Nano-graphene in biomedicine: theranostic applications” Chem. Soc. Rev. 42, 530-547 (2013) (2013年中国百篇最具影响国际学术论文)

[11] Liang Cheng, Chao Wang, Xinxing Ma, Qinglong Wang, Yao Cheng, Han Wang, Yonggang Li, Zhuang Liu* “Multifunctional Upconversion Nanoparticles for Dual-modal Imaging Guided Stem Cell Therapy under Remote Magnetic Control” Adv. Funct. Mater. 23, 272-280 (2013)

[10] Kai Yang, Huan Xu, Liang Cheng, Chunyang Sun, Jun Wang, Zhuang Liu* “In vitro and in vivo near-infrared photothermal therapy of cancer using polypyrrole organic nanoparticles”Adv. Mater.24, 5586-5592 (2012)

[9] Liang Cheng, Kai Yang, Qian Chen, Zhuang Liu*, “Organic Stealth Nanoparticles for Highly Effective in Vivo Near-Infrared Photothermal Therapy of Cancer” ACS Nano,6, 5605�5613 (2012) (Reported by C&E News)

[8] Xiaojing Wang, Chao Wang, Liang Cheng, Shuit-Tong Lee, Zhuang Liu* “Noble Metal Coated Single-walled Carbon Nanotubes for Applications in Surface Enhanced Raman Scattering Imaging and Photothermal Therapy” J. Am. Chem. Soc. 134, 7414�7422 (2012)

[7] Kai Yang, Lilei Hu, Xingxing Ma, Shuoqi Ye, Liang Cheng, Xiaoze Shi, Changhui Li, Yonggang Li, Zhuang Liu* “Multimodal imaging guided photothermal therapy using functionalized graphene nano-sheets anchored with magnetic nanoparticles” Adv. Mater. 24, 1868-1872 (2012) (Frontispieces Feature)

[6] Chao Wang, Xinxing Ma, Shouqi Ye, Liang Guo, Changhui Li, Yonggang Li*, Zhuang Liu* “Protamine functionalized single-walled carbon nanotubes for stem cell labeling and in vivo Raman / magnetic resonance / photoacoustic triple-modal imaging” Adv. Funct. Mater. 22, 2363�2375 (2012)

[5] Bo Tian, Chao Wang, Shuai Zhang, Liangzhu Feng, Zhuang Liu* “Photothermally Enhanced Photodynamic Therapy Delivered by Nano-Graphene Oxide” ACS Nano, 5, 7000-7009 (2011)

[4] Liang Cheng, Kai Yang, Yonggang Li, Jianhua Chen, Chao Wang, Mingwang Shao*, Shuit-Tong Lee, Zhuang Liu* “Facile preparation of multifunctional upconversion nanoprobes for multi-modal imaging and dual-targeted photothermal therapy” Angew. Chem. Int. Ed. 50, 7385-7390 (2011)

[3] Kai Yang, Jianmei Wan, Shuai Zhang, Youjiu Zhang, Shuit-Tong Lee, Zhuang Liu* “In vivo Pharmacokinetics, Long-Term Biodistribution, and Toxicology of PEGylated Graphene in Mice” ACS Nano, 5, 516-522 (2011)

[2] Chao Wang, Liang Cheng, Zhuang Liu,* “Drug Delivery with Upconversion Nanoparticles for Multi-Functional Targeted Cancer Cell Imaging and Therapy” Biomaterials,32, 1110-1120 (2011) (2011年中国百篇最具影响国际学术论文)

[1] Kai Yang, Shuai Zhang, Guoxin Zhang, Xiaoming Sun, Shuit-Tong Lee and Zhuang Liu,* “Graphene in Mice � Ultra-high in vivo Tumor Uptake and Highly Efficient Photothermal Therapy” Nano Lett. 10, 3318�3323 (2010)(Highlighted by Nature)

联系电话：0512-65882036

E-mail: zliu@suda.edu.cn

课题组网页：http://nano.suda.edu.cn/lz

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   近日，教育部公布了2017年度“长江学者奖励计划”入选人员名单，苏州大学共5位学者入选，包括“长江学者”特聘教授2人、青年学者3人，其中，苏州大学纳米科学技术学院刘庄教授入选“长江学者”特聘教授。

刘庄 ，男，1982年8月生，教授、博士生导师。2004年本科毕业于北京大学；2008年博士毕业于美国斯坦福大学；2009年6月加入苏州大学功能纳米与软物质研究院。获国家优秀青年基金（2012）、百千万人才工程国家级人选（2013）、江苏省杰出青年基金（2013）、中国化学会青年化学奖（2014）、国家杰出青年基金（2015）、英国皇家化学会会士（2015）、中组部万人计划“青年拔尖人才”（2015）、科技部“中青年科技创新领军人才”（2016）、中组部万人计划＂领军人才＂（2017）、江苏省科学技术一等奖（第一完成人，2017）、Biomaterials Science Lectureship （2017）等多个国内外学术荣誉，入选2017年度“长江学者”特聘教授。

主要从事生物材料与肿瘤纳米技术等领域研究工作。发表学术论文250余篇，总引用超过34,000次，H因子92，2015-2017年连续入选科睿唯安（原汤森-路透）集团发布的“全球高引用科学家名录”（材料、化学），任生物材料领域国际著名期刊Biomaterials副主编，Nano Research等10个国际主流期刊编委，作为客座编辑在Nanoscale等多个期刊组织专辑。

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刘庄

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刘庄教授课题组和放射医学与防护学院杨凯副教授合作在《Nature Biomedical Engineering》发表论文

在肿瘤治疗研究领域，寻求一种既能清除原发性肿瘤又能抑制肿瘤转移甚至预防肿瘤的复发的肿瘤治疗方法是人们不断追求的目标。放射治疗是在临床应用非常广泛的一类肿瘤治疗技术。值得注意的是，氧分子是增强放射引起癌细胞损伤的重要因素，然而大部分实体肿瘤内部都存在乏氧区域，这部分癌细胞对放疗耐受；另一方面，放疗通常用来局部治疗实体肿瘤，对于转移之后的肿瘤往往束手无策。如何提高放疗对肿瘤的杀伤、降低治疗副作用并利用放疗抑制肿瘤转移具有重要的学术和临床意义。

近日，我院刘庄教授课题组和放射医学与防护学院杨凯副教授合作，在《自然》子刊Nature Biomedical Engineering（《自然-生物医学工程》）发表论文，以“Combined local immunostimulatory radioisotope therapy and systemic immune checkpoint blockade imparts potent antitumour responses”为题报道了一种基于生物材料的放射免疫联合治疗新策略。该研究将有治疗功能的放射性同位素碘131标记在过氧化氢酶上，然后将其与免疫佐剂CpG以及海藻酸钠均匀混合得到复合注射液。在这个体系中，过氧化氢酶可以高效地分解肿瘤组织间的内源性过氧化氢产生氧气，通过改善肿瘤乏氧以增强放疗疗效；CpG作为免疫佐剂，可以与内放疗摧毁肿瘤后其残留物中的肿瘤相关性抗原相互作用，产生肿瘤特异性的免疫反应；而海藻酸钠在局部注射到肿瘤内后，可以和肿瘤细胞间隙液中的钙离子结合快速形成凝胶，将碘131标记的过氧化氢酶固定在肿瘤内，从而增强其效果并且降低对正常器官的辐射副作用。研究表明，该策略可以使用较低的放射性剂量，通过单次注射，在小鼠肿瘤模型，人源异种移植模型以及兔肿瘤模型上完全杀灭原位实体瘤；并进一步触发抗肿瘤免疫反应，通过联用免疫检查点抑制剂，可利用机体自身的免疫系统追击远端转移的肿瘤细胞，从而有效抑制肿瘤转移；随后，研究人员还观察到一种类似疫苗的免疫记忆效应，能够保护小鼠不受肿瘤复发的侵袭。

这种策略的特点是，通过增强的内放疗摧毁可见实体肿瘤的同时触发机体自身免疫反应消除转移的隐匿肿瘤病灶同时预防其复发。这种方法有望应用于治疗多种类型的实体瘤，给那些处于发生肿瘤转移以及癌症中晚期且不能通过手术或者化疗治愈的患者或将带来新的机遇。值得一提的是，该策略中使用的所有的试剂都是基于天然生物材料，具有很好的生物相容性。刘庄教授研究团队致力于将这种基于生物材料的放射免疫联合治疗策略推向临床转化。

该工作得到了自然科学基金委国家杰出青年基金（51525203）和科技部重点研发计划纳米专项(2016YFA0201200)的大力支持。

  

碘131标记的过氧化氢酶

图1、碘131标记的过氧化氢酶（蛋白）、免疫佐剂CpG（核酸）以及海藻酸钠（多糖）复合物肿瘤内局部注射原位成胶示意图。

  

  

论文链接：https://www.nature.com/articles/s41551-018-0262-6

刘庄教授课题组链接：http://nano1.suda.edu.cn/lz/

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苏大刘庄等 ACS Nano: 纳米级配位聚合物递送和响应性释放非治疗性同位素实现高效放射性同位素疗法治疗癌症
放射性同位素疗法（RIT）是指将放射性同位素局部植入肿瘤内部或肿瘤附近以破坏实体肿瘤的治疗方法，是临床上放射治疗癌症的策略之一。放射性同位素的局部植入对转移瘤的治疗效果并不明显，而如果将治疗性的放射性同位素进行系统给药来治疗转移瘤又会造成显著的毒副作用。现如今，关于纳米药物治疗癌症的报道已是不胜枚举。其中，纳米级配位聚合物（NCPs）是一种通过金属阳离子和多齿有机配体之间的配位相互作用形成的多孔纳米材料。 并且由于金属离子和有机配体可以广泛的选择，使得NCPs具有可调的物理、化学性质，在生物医学领域有着潜在的应用。目前有研究报道了多种类型的NCPs作为纳米药物平台用于化学疗法、光动力疗法、光热疗法和放射疗法。并且NCPs一大独特的优势就是由于其金属离子和有机配体之间的弱相互作用使其具有良好的生物降解性。那么，是否可以利用NCPs的这些优良性质，以解决RIT存在的问题尚无人报道。

NCPs的合成和表征

近日，苏州大学的刘庄教授和杨凯副教授、深圳大学第三附属医院的吴松医师（共同通讯作者）等首次报道了由铪（Hf4+）、四（4-羧基苯基）卟啉（TCPP）和聚组氨酸聚乙二醇（pHis-PEG）“一锅法”制备的纳米级配位聚合物（NCPs）。通过Hf与TCPP的卟啉结构螯合配位，PEG修饰形成的Hf-TCPP-PEG (NCPs)可以容易地被高锝99（99mTc4 +）标记，而99mTc是临床中广泛用于单光子发射计算机断层扫描（SPECT）的成像的放射性同位素。研究表明99mTc-Hf-TCPP-PEG NCPs在局部或全身给药后用中等剂量的99mTc即可有效地抑制肿瘤生长。尤为重要的是可生物降解的NCPs可以被快速的排出体外，而不会长期保留体内。NCPs与短半衰期（6.0 h）诊断型的放射性同位素的结合表现出不俗的癌症治疗效果，这样一个策略启发我们可以通过使用一些较为安全的放射性同位素用于癌症的治疗。研究成果以题为“Highly Effective Radioisotope Cancer Therapy with a Non-Therapeutic Isotope Delivered and Sensitized by Nanoscale Coordination Polymers”发表在国际著名期刊ACS Nano上。

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陈美婉＆刘庄Nano Lett.：H2O2和CAT改善肿瘤乏氧来增强放射免疫治疗

随着癌症免疫疗法的蓬勃发展，它们与包括放射疗法在内的其他现有癌症治疗技术的结合使用越来越普遍。然而，乏氧仍然是免疫抑制的几个原因之一。Song等人开发了将外源性H2O2注入肿瘤并将其分解来减轻肿瘤的乏氧的策略。实验将H2O2和过氧化氢酶分别装入脂质体，静脉注射CAT@脂质体后再注射H2O2@脂质体，这样持续性释放的H2O2可以通过CAT@脂质体作用而分解，从而对肿瘤的乏氧进行改善。实验在小鼠肿瘤模型中可以观察到CAT@脂质体+ H2O2@脂质体联合治疗提供了显著增强的治疗效果，在更具临床意义的患者衍生的异种移植肿瘤模型中同样也效果显著。缓解肿瘤的乏氧利于对抗肿瘤的免疫效果来进一步增强细胞毒性T淋巴细胞相关抗原（CTLA4）阻断的联合放射免疫疗法。这一研究为通过连续输送过氧化氢酶和外源性H2O2来改善肿瘤的氧环境提出了新的思路。

H2O2和CAT改善肿瘤乏氧来增强放射免疫治疗

Song X J,Xu J, et al. Self-supplied tumor oxygenation through separated liposomaldelivery of H2O2 and catalase for enhanced radio-immunotherapy of cancer[J]. Nano Letters, 2018.

DOI:10.1021/acs.nanolett.8b02720

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.8b02720

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苏大杨凯＆刘庄ACS Nano：双磷酸钙纳米材料用于增强放射性同位素治疗癌症

肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)通常与放疗的预后不良有关。因此，降低TAMs浓度是提高放疗效果的一种很有前途的方法。Tian等人介绍了一种生物相容性好的双磷酸钙基纳米材料(CaBP-PEG)用于非螯合的放射性同位素治疗(RIT)，可以有效地减少TAMs的体内消耗，进行成像指导的增强的RIT。CaBP-PEG可以标记上各种放射性同位素，例如99mTc以及用于RIT的 32P。SPECT成像证明CaBP(99mTc)-PEG具有良好的肿瘤富集。同时CaBP-PEG也具有降低TAMs、抑制血管生成、肿瘤血管正常化、增强瘤内灌注和缓解肿瘤缺氧等作用。通过如此调节肿瘤微环境可以有利于RIT癌症，具有良好的临床应用前景。

双磷酸钙纳米材料

Tian L, YiX, et al. Calcium Bisphosphonates Nanoparticles with Chelator Free Radiolabeling to Deplete Tumor-Associated Macrophages for Enhanced Cancer RadioisotopeTherapy[J]. ACS Nano, 2018.

DOI: 10.1021/acsnano.8b06699

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.8b06699

daboss

苏州大学刘庄教授研究团队提出了一种全新的体内水凝胶可控制备和肿瘤PDT/免疫联合治疗方法：通过将光敏剂Chlorin e6（Ce6）与过氧化氢酶（CAT）结合，获得一种复合光敏剂（Ce6-CAT）；随后，将Ce6-CAT与聚乙二醇双丙烯酸酯(PEGDA)混合获得可注射水凝胶前驱体，并在前驱体中加入imiquimod（R837）作为免疫佐剂；将可注射水凝胶前驱体注射到肿瘤病灶处，并采用660 nm的光进行照射，Ce6产生的自由基可引发PEGDA的发生聚合而原位形成水凝胶；同时，光照产生的ROS对肿瘤细胞具有较强的杀伤作用，可以对肿瘤进行长期的光动力治疗，如图1所示。

水凝胶

图1光驱动可注射水凝胶的原位聚合及其对肿瘤的光动力/免疫联合治疗示意图

  该研究结果表明，聚合形成的水凝胶可将Ce6-CAT长期滞留在肿瘤处。其中，Ce6产生的ROS可对肿瘤进行有效的PDT治疗；CAT将肿瘤内源性H2O2分解生成O2，以持续改善肿瘤病灶处的乏氧状态，从而提高PDT的效果；同时，PDT治疗后的肿瘤细胞碎片引发免疫原性细胞死亡会产生肿瘤相关抗原，与R837共同作为免疫佐剂，能引起强烈的抗肿瘤免疫效应。此外，相较于单次PDT治疗，该研究中通过多次PDT反复激活免疫系统，显著增强了免疫应答效应。进一步结合使用检查点抑制剂（α-CTLA4）辅助治疗后，可有效抑制远端（转移）肿瘤的生长，并产生长期免疫记忆效应以避免肿瘤复发。

  相关研究成果发表于Advanced Materials（DOI: 10.1002/adma.201900927）上，该论文的第一作者为苏州大学博士后孟周琪。

  论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.201900927

huoqi

苏州大学的刘庄教授课题组报道了一种通过化学还原方法制备纯铁纳米颗粒（FeNPs），利用聚乙二醇（PEG）/多巴胺（DA）共接枝聚合物进行官能化，得到PEG化FeNPs。这种生物相容性聚合物修饰的FeNPs具有良好的水溶液稳定性，且是一种高效的MHT试剂，在低功率AFM下就能产生足够的热量。然后，通过局部或静脉注射FeNPs，在局部施加肿瘤聚焦恒定磁场的帮助下，增强这些纳米颗粒在肿瘤处的累积，从而实现对肿瘤的有效MHT消融。作者进一步证明基于FeNPs的MHT与局部注射纳米佐剂和抗细胞毒性T淋巴细胞的抗原-4（抗-CTLA4）检查点阻断相结合，可产生抑制肿瘤转移的全身治疗反应。在联合应用MHT免疫治疗后，还可以观察到一种强大的免疫记忆效应，以防止肿瘤复发。该研究不仅发现PEG表面修饰的FeNPs可以作为一种高效的MHT药物，而且还提出了将MHT与ICB免疫治疗相结合以在局部MHT治疗后实现长期的全身治疗反应而提出新的策略。研究成果以题为“Iron Nanoparticles for Low-Power Local Magnetic Hyperthermia in Combination with Immune Checkpoint Blockade for Systemic Antitumor Therapy”发布在著名期刊Nano Lett.上。该论文第一作者为刘庄教授课题组博士生巢宇。

纯铁纳米颗粒

dieluo

磁控偏振光声成像系统及其在“无背景”活体成像分析中的应用
批准号        21927803       
学科分类        活体成像 ( B040505 )
项目负责人        刘庄       
依托单位        苏州大学
资助金额        770.00万元       
项目类别        国家重大科研仪器研制项目       
研究期限        2020 年 01 月 01 日 至2024 年 12 月 31 日

naoanao

新加坡国立大学刘斌教授与苏州大学刘庄教授针对这一问题反向微乳法制备了基于铁离子和顺铂前药的可降解配位聚合物纳米材料。该纳米材料中的顺铂前药与铁离子均可与癌细胞中的谷胱甘肽反应生成具有细胞毒性的顺铂和可发生芬顿反应的亚铁离子，进而增强癌细胞中的氧化压力实现有效的化疗和化动力的靶向联合治疗。相关结果发表在Advanced Functional Materials（DOI: 10.1002/adfm.201908865）上。

聚合物纳米材料

该新型可生物降解的配位聚合物纳米材料（Fe-DSCP）经过表面聚乙二醇（PEG）和靶向多肽（cRGD）修饰后，得到的Fe-DSCP-PEG-cRGD纳米颗粒可通过靶向肿瘤血管内皮和大鼠脑胶质瘤细胞（C6）上高表达的αvβ3-整联蛋白实现增强的肿瘤富集。Fe-DSCP-PEG-cRGD进入癌细胞后，可与细胞内丰富的GSH反应，通过氧化还原过程同时释放游离的顺铂和亚铁离子（Fe2+）。之后，Fe2+将通过芬顿反应与H2O2反应生成大量的·OH，而基于·OH的化动力学疗法可进一步增强顺铂诱导的DNA损伤。此外，大多数Fe-DSCP-PEG-cRGD可以通过尿液和粪便在7天之内从小鼠体内有效地排出。由此，这种具有GSH激活的药物释放和有效芬顿反应的简单可生物降解体系，实现了很好的肿瘤靶向化疗和化动力联合治疗。

sashui

苏州大学功能纳米与软物质研究院（FUNSOM研究院）刘庄课题组与彭睿课题组合作，针对这一问题，利用脓肿微环境乏氧而双氧水浓度偏高的特点，设计构建了一种基于二氧化锰的微环境响应性光动力抗菌制剂Ce6@MnO2-PEG：利用对双氧水具有高催化反应性的二氧化锰纳米颗粒负载光敏剂Ce6，并用聚乙二醇（PEG）进行包覆改性。该Ce6@MnO2-PEG纳米颗粒具备双重抗菌功能，可有效根治金黄色葡萄球菌感染导致的皮肤脓肿：一方面，其能够分解病灶内源性H2O2，显著改善脓肿部位低氧微环境，提高光动力疗效；另一方面，利用光动力治疗后细菌抗原的释放以及锰离子的佐剂样功能，共同激活宿主免疫系统，诱导病原特异性免疫反应，并可进一步诱导免疫记忆的产生。在小鼠皮肤脓肿模型中，该治疗策略可使小鼠获得有效的免疫保护，抑制脓肿复发，预防金黄色葡萄球菌再次感染，并在菌血模型中显著提高了小鼠的生存率，为化脓性感染的治疗提供了一种新策略，具有良好的应用前景。

光疗增敏

该工作得到了国家科技部重点研发计划、国家自然科学基金、江苏省教育厅、苏州纳米科技协同创新中心的资助。相关论文在线发表在Small (DOI: 10.1002/smll.202000589)上。

yinjian

12月16-18日, “2022世界生命科技大会”在杭州良渚举行。作为大会的重要环节之一，今年的科学Talk年度盛典首次发布了“生命科学新力量年度人物榜单”，我院刘庄教授荣幸入选。在此谨向刘庄教授表示热烈祝贺！
       “科学Talk”聚焦生命科学领域最新研究进展，从医学前沿、临床重大需求、临床科研进展等多个维度，对于在生命科学与医学技术领域取得重大科学价值或突破性科技创新成果的青年科技工作者或项目团队进行评选，最终10 位杰出科学家入选2022科学Talk“生命科学新力量年度人物”。