纳米仿生配方治疗胶质母细胞瘤

多形性胶质母细胞瘤(GBM)是一个激进的脑癌与不良预后和治疗方案。新的和有效的方法治疗GBM因此迫切需要。

基于观察切除GBM乳酸升高的过程工程研究所的研究人员(IPE)中国科学院和深圳第二人民医院已经开发出一种仿生配方使用目标交付代理对GBM乳酸metabolism-based协同治疗。

该研究发表在自然通讯7月21日。

针对乳酸代谢是一个有吸引力的肿瘤治疗策略。然而,没有报告,直接利用乳酸代谢GBM治疗。一个限制是血脑屏障的存在,从而防止大多数药物分子(包括那些干扰乳酸代谢)到达大脑。

此外,考虑到“绿带运动”的复杂性和渗透特性,乳酸代谢单一疗法不太可能有效地消除“绿带运动”细胞。因此,它是至关重要的协同发展策略来提高乳酸代谢疗法的治疗效率。

在这项研究中,研究人员收集了一大群的神经胶质瘤样本病人和乳酸代谢指标量化LDHA MCT4和代表增殖Ki67标志。

“我们观察到的乳酸代谢之间的正相关指标和神经胶质瘤增殖的程度,”李教授说熊维平从深圳第二人民医院。因此,一个高效metabolism-based协同治疗提出了直接利用乳酸升高的“绿带运动”。

研究人员制作的自组装纳米粒子(NPs)由血红蛋白(Hb)、乳酸氧化酶(LOX), bis (2、4、5-trichloro-6——(pentyloxycarbonyl)苯基]草酸(CPPO)和氯e6 (Ce6)用一锅法的方法。他们随后封装这些自组装NPs与膜材料准备从神经胶质瘤U251细胞生成仿生M@HLPC系统。这种设计理念能够实现靶向联合治疗。

“静脉注射后,M@HLPC可以穿过血脑屏障通过transcytosis来自整合素和血管cell-adhesion-protein-mediated识别,然后积累在GBM同型的识别基于cell-recognition-function-associated蛋白质,“从IPE魏魏教授说。

在肿瘤中,液态氧的NPs乳酸转化为丙酮酸和过氧化氢(H2O2)。丙酮酸抑制癌症细胞的生长通过阻断组蛋白表达和诱导细胞循环被捕。在平行,过氧化氢作为当地燃料与交付的CPPO反应释放能量,它可以使用的co-delivered光敏剂Ce6代的细胞毒性单线态氧杀死神经胶质瘤细胞。

有效的治疗效果确认在cell-line-derived异种移植和patient-derived异种移植(PDX)肿瘤模型。

“考虑的安全配方和强有力的治疗效果与匹配PDX模型,我们个性化的仿生配方有可能转化为临床应用,”马教授说从IPE广绘。

的同行审查自然通讯说:“这个工作是有趣的想法。”Another reviewer emphasized that "a multi-targeting, personalized, smart nanoplatform to tackle glioblastoma multiforme is presented. Rationale is well explained, I indeed appreciate the multi-strategies approach and the biomolecular characterization."

参考:王陆G, X,李F, et al。工程仿生纳米颗粒实现目标交付和高效metabolism-based协同治疗胶质母细胞瘤。Nat Commun。2022;13 (1):4214。doi:10.1038 / s41467 - 022 - 31799 - y

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