丁娅、黄张建合作在材料学领域权威期刊Nano Letters报道纳米配位聚合物用于一氧化氮和化学动力学疗法协同抗肝癌活性研究


        近日,材料学领域权威期刊Nano Letters (影响因子12.08) 在线发表了中国药科大学丁娅教授和黄张建研究员合作报道的最新研究成果——Nanoscale coordination polymers for synergistic NO and chemodynamic therapy of liver cancer。胡益辉博士后和博士生吕田同学为本文的共同第一作者,丁娅教授和黄张建研究员为共同通讯作者。

已证实,高浓度的一氧化氮(NO)可抑制肿瘤生长。因此,提升NO在瘤内释放和治疗的靶向性和有效性是实现NO抗肿瘤治疗的关键。研究者设计、合成了一种具有羧基的NO供体,通过简单的混合、共沉淀,进而离子交换的方法,与亚铁离子螯合,生成纳米尺寸的配位聚合物。该配位聚合物仅含有NO和亚铁离子,可以看成是一种“零载体”的纳米药物,在体循环中保持稳定,通过增强的肿瘤渗透和滞留效应在肿瘤部位蓄积。聚合物结构中的NO供体在肿瘤细胞内高浓度谷胱甘肽条件下快速释放NO,亚铁离子在肿瘤高浓度H2O2微环境条件下通过Fenton反应和Haber-Weiss反应分别产生羟自由基和过氧自由基。羟自由基发挥化学动力学治疗(CDT)功效;过氧自由基与释放出的NO迅速反应生成氧化能力更强的过氧亚硝基阴离子,增强NO的治疗活性。羟自由基和过氧亚硝基阴离子发挥化学动力学和NO的协同治疗效果。通过对上述各种自由基的检测,清晰地阐明了协同机制。与正常肝细胞相比,聚合物具有肝肿瘤细胞靶向自由基释放能力;在小鼠肝移植瘤模型中,表现出CDTNO协同增强的抗肿瘤活性,且对正常组织/细胞的毒性较小。


这种采用前药分子作为骨架材料,直接构建纳米药物的策略,解决了目前纳米药物提前药物泄露、药物释放不充分、载体原子经济性低等关键科学问题。获得的配位聚合物结构明确可控、载药量高、体循环稳定、肿瘤治疗具有高选择性和特异性、治疗效果优异、毒副作用小。此项工作不仅为基础研究提供了协同治疗肿瘤的新策略,同时提高了NO供体药物在抗肿瘤方面的药效属性和成药性。目前已申请中国专利和国际专利,具有良好的应用和转化前景。

(供稿单位:药学院,撰写人:丁娅



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