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[材料资讯] 陈鑫、张彦民等在肿瘤精准治疗领域取得重要进展

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发表于 2022-3-18 15:30:00 | 显示全部楼层 |阅读模式
MiR-21/miR-155等致癌性miRNAs在多种恶性肿瘤中均呈现显著高表达,与肿瘤的增殖、分化和迁移密切相关。研究证明,降低肿瘤细胞内的致癌性miRNAs水平可有效抑制其增殖和迁移。因此,一系列能够捕获不同致癌性miRNAs的纳米材料相继被开发出来,并通过抑制相应miRNAs在一定程度上实现了对结肠癌、乳腺癌、肝癌等恶性肿瘤的治疗。然而,其推广应用仍极大受限于复杂生理环境导致的脱靶效应及治疗效率低下等问题。虽然有报道指出利用光热纳米材料/纳米药物载体等功能性成分,将抑制致癌性miRNA技术与光热治疗/化疗相结合,可通过协同作用提高治疗效率。但这些疗法往往在发挥作用时存在一定的时间和空间差异,无法高效协同。此外,纳米粒子的低胞内滞留性导致的miRNAs捕获效率不足、传统光热治疗/化疗的无选择性导致的毒副作用等缺陷均制约了联合治疗策略的临床应用。
       为解决上述问题,西安交通大学化工学院陈鑫教授团队与西安交通大学药学院张彦民教授团队利用两种能与致癌性miRNAs互补配对的反义寡核苷酸修饰纳米金粒子,并进一步将抗肿瘤药物阿霉素通过杂交作用连接到反义核苷酸链上,构建了两种球形核酸(SNA1和SNA2/DOX)。利用反义寡核苷酸外壳,球形核酸能够捕获肿瘤细胞中过表达miR-21和miR-155,并有效抑制两种致癌miRNAs在肿瘤细胞中的表达,从而操纵遗传环境进行基因治疗。miR-21在被捕获的同时能够诱导两种反义核苷酸的交联,导致球形核酸的聚集。这一过程不仅能在细胞内原位产生光热试剂(聚集态纳米金)实现精准光热治疗,而且由于聚集后SNAs尺寸的显著增加,其在肿瘤细胞中的滞留时间被延长,有效提高了基因治疗与光热治疗的周期和效率。此外,miR-155在被捕获的同时能够触发阿霉素的释放,进而提供具有高度肿瘤选择性的精准化疗(图1)。体内和体外实验结果表明,这种由致癌性miRNAs一体触发的基因治疗、光热治疗、化疗联合策略不仅能够有效抑制肿瘤的生长与迁移,而且具有毒副作用小的特点,有望在肿瘤治疗中得到更广泛的应用。

球形核酸

球形核酸
图1 球形核酸的结构及治疗机制示意图
       相关成果以《具有致癌核酸依赖活性的智能纳米金粒子用于调控肿瘤微环境实现联合治疗》(Intelligent Gold Nanoparticles with Oncogenic MicroRNA-dependent Activities to Manipulate Tumorigenic Environments for Synergistic Tumor Therapy)为题发表在《先进材料》(Advanced Materials)上。该研究工作由西安交通大学化工学院陈鑫教授团队和西安交通大学药学院张彦民教授团队合作完成,西安交通大学化工学院王向东博士、西安交通大学药学院杨天枫博士为该文章共同第一作者,陈鑫教授与张彦民教授为共同通讯作者。该论文得到了国家高层次人才特殊支持计划、国家自然科学基金、陕西省自然科学基金、西安交通大学“青年拔尖人才支持计划”等项目的支持。同时感谢西安交通大学大型仪器设备共享实验中心在分析测试方面的支持。
       文章链接:https://doi.org/10.1002/adma.202110219


        文章来源:西安交通大学
         陈鑫,西安交通大学化工学院教授,陕西省高层次人才,陕西省优秀留学归国人员,英国皇家化学会2020新锐科学家,西安交通大学A类青年拔尖人才,中国生物医学工程学会组织工程与再生医学分会委员,中华口腔医学会口腔生物医学专业委员会委员,纳米肿瘤学专委会青年委员。先后主持国家自然科学基金、省部级自然科学基金等十余项。主要从事智能医用材料的研究,在Nature Biomedical Engineering, Science Translational Medicine, Science Advances, Advanced Materials, Advanced Functional Materials, ACS Nano, Biomaterials等国际知名学术期刊上发表科研论文60余篇,受邀撰写学术专著3章,申请/授权国家发明专利13项。目前担任学术期刊Pharmaceutics、Nano Biomedicine and Engineering编委, Chinese Chemical Letters青年编委。
     张彦民,医学博士,教授,博士研究生导师。教育部新世纪优秀人才,陕西省青年科技新星,陕西省天然药物研究与工程重点实验室副主任,西安交通大学首批“青年拔尖人才”入选者;国家自然科学基金委员会通讯评审专家。从事药物作用过程分析、中药药效物质基础分析、抗肿瘤药理、靶向血管药物分析等方面的研究工作。在“肿瘤血管生成抑制剂”药理模型建立和药效物质筛选方面开展了系列研究。自2009年至今在西安交通大学医学部药学院依次任讲师、硕士生导师、副教授、博士生导师、特聘研究员、教授。期间于2015年6月-2016年8月在美国Arizona State University(任职Assistant Research Scientist)进行访问学习。主持国家自然科学基金面上项目,国家自然科学基金青年项目,国家“十二五”重大新药创制专项,教育部新世纪优秀人才支持计划项目,中央高校基本科研业务费专项资金-青年教师跟踪支持项目,陕西省自然科学基金,陕西省重点实验室青年学术骨干培植等项目10项;参加国家重大科研仪器设备研制专项、国家自然科学基金重点、面上项目、西安市重大科技计划项目和陕西省13115科技创新工程技术研究中心项目等研究工作。发表论文109余篇,其中在Pharmacol Therapeut, JACS, CDDs, Org Lett, Chem Commun, SCI Reports,Can Lett,JCMM 等杂志上发表SCI论文86篇,申请国际和国家发明专利26项,授权13项。2012年获国家技术发明二等奖,2010年获陕西省优秀博士学位论文,同年获中国药学会科学技术二等奖。

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