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浙江大學(xué)周民團(tuán)隊(duì)/葉娟團(tuán)隊(duì)《Biomaterials》：超聲響應(yīng)性復(fù)合納米材料用于治療脈絡(luò)膜黑色素瘤的研究
2024-01-10  來(lái)源：高分子科技

  脈絡(luò)膜黑色素瘤作為成年人眼內(nèi)最常見(jiàn)的原發(fā)性腫瘤，其目前的臨床診療現(xiàn)狀面臨多方面的挑戰(zhàn)。主要的一線治療方案包括手術(shù)切除術(shù)、放射治療和眼球摘除術(shù)。然而，由于眼球生理解剖結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，外科手術(shù)治療在徹底清除眼底腫瘤組織方面存在極大困難，尤其是對(duì)于中晚期腫瘤。當(dāng)前廣泛應(yīng)用的放射治療雖然能夠部分緩解癥狀，但卻難以完全清除腫瘤組織，且對(duì)正常眼部組織造成潛在損傷，對(duì)人體健康和視覺(jué)功能造成嚴(yán)重影響。


  腫瘤遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移是葡萄膜黑色素瘤患者死亡的主要原因之一。然而，現(xiàn)有的局部和全身治療方法的療效受限，臨床發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)移后患者的死亡率高達(dá)92%，總生存期僅為3-16個(gè)月。這凸顯了徹底清除殘余腫瘤組織的迫切需求，以解決治療原位腫瘤、抑制腫瘤復(fù)發(fā)和提高患者存活率的瓶頸挑戰(zhàn)。因此，對(duì)于脈絡(luò)膜黑色素瘤的有效療法的開(kāi)發(fā)顯得尤為緊迫。解決這一挑戰(zhàn)將為患者提供更有效的治療選擇，改善其生存率和生活質(zhì)量。


圖1：超聲響應(yīng)復(fù)合納米材料GA-Fe(III)@BSA@PTX（FeP NPs）用于治療原位脈絡(luò)膜黑色素瘤及腫瘤遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移


  為此，浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第二醫(yī)院/愛(ài)丁堡大學(xué)聯(lián)合學(xué)院周民教授/浙江大學(xué)眼科醫(yī)院葉娟教授在國(guó)際知名期刊《Biomaterials》在線發(fā)表題為 “Ultrasound-Enhanced Nano catalyst with Ferroptosis-Apoptosis Combined Anticancer Strategy for Metastatic Uveal Melanoma”的研究論文。該課題報(bào)道了:利用沒(méi)食子酸-Fe和紫杉醇構(gòu)建的FeP NPs，強(qiáng)化了超聲聯(lián)合作用下誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞發(fā)生鐵死亡聯(lián)合凋亡的作用，為腫瘤治療提供了創(chuàng)新性的路徑。作者以牛血清白蛋白(BSA)為穩(wěn)定劑，沒(méi)食子酸(gallic acid, GA)為還原劑合成了超小鐵納米簇，結(jié)合紫杉醇(PTX)疏水作用，將其與多酚鐵離子納米粒GA-Fe(III)@BSA(Fe NPs)蛋白自組裝，形成200 nm左右GA- Fe(III)@BSA@PTX NPs(FeP NPs)復(fù)合納米顆粒。（圖2）。在構(gòu)建的復(fù)合納米系統(tǒng)中，鐵離子能誘導(dǎo) ROS 的產(chǎn)生，協(xié)同超聲增效后 Fe NPs + US 可不斷催化·OH 的生成，誘導(dǎo)治療細(xì)胞發(fā)生氧化應(yīng)激級(jí)聯(lián)反應(yīng)，而 GSH的消耗、鐵元素的蓄積及脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)的增強(qiáng)，主動(dòng)觸發(fā)腫瘤細(xì)胞內(nèi)鐵死亡反應(yīng)的發(fā)生。PTX 通過(guò)誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞發(fā)生凋亡，進(jìn)一步加速腫瘤細(xì)胞的死亡進(jìn)程。利用以上特性，F(xiàn)eP NPs能夠在體內(nèi)有效抑制原位脈絡(luò)膜黑色素瘤的生長(zhǎng)侵襲（圖3）。

 

圖2 ：FeP NPs的結(jié)構(gòu)，組成及形態(tài)表征


  在體外驗(yàn)證的基礎(chǔ)上，通過(guò)建立B16F10-Luc 原位眼內(nèi)荷瘤小鼠模型進(jìn)行驗(yàn)證，構(gòu)建的復(fù)合納米材料能夠在體內(nèi)抑制眼內(nèi)腫瘤生長(zhǎng)的同時(shí)降低腫瘤的頸部淋巴結(jié)侵襲與肺部轉(zhuǎn)移，且材料具有優(yōu)良的生物安全性，這使得進(jìn)一步開(kāi)展其臨床抗脈絡(luò)膜黑色素瘤治療的研究充滿了希望。 

 

圖3 ：FeP NPs體內(nèi)抑制原位腫瘤的療效


  浙江大學(xué)眼科醫(yī)院研究助理王清雅和浙江大學(xué)博士生何健為本文的第一作者與共同第一作者。浙江大學(xué)周民教授和葉娟教授為該文章的通訊作者。上述研究得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金、浙江省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目基金、創(chuàng)新研究院醫(yī)藥轉(zhuǎn)化項(xiàng)等基金項(xiàng)目的大力支持。


  周民教授是浙江大學(xué)長(zhǎng)聘教授，教育部惡性腫瘤預(yù)警與干預(yù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任，國(guó)家WR領(lǐng)軍人才。團(tuán)隊(duì)近年來(lái)針對(duì)細(xì)菌性角膜炎，眼內(nèi)炎等眼科耐藥細(xì)菌感染疾病，難治性真菌性角膜炎，以及耐藥菌感染性疾病，設(shè)計(jì)了多種新型抗菌劑與策略，特別是自主研發(fā)的銅源眼用納米凝膠抗菌手段，已經(jīng)開(kāi)展相關(guān)臨床試驗(yàn)，并且取得了滿意的臨床抗菌治療效果（Biomaterials, 2024; Nano Today 2023; ACS Nano 2023; Adv. Mater. 2022; ACS Nano 2022; Nano Today 2022; ACS Appl. Mater. Interfaces 2022; ACS Nano 2021; Bioact. Mater. 2021; Biomaterials 2021; ACS Nano 2020; Theranostics 2020; Appl. Mater. Interfaces 2019; Appl. Mater. Interfaces 2018）。


  論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2023.122458

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