汪貽廣團隊發(fā)展納米藥物細胞內(nèi)生物利用度定量新策略
yle="margin-top: 4px; text-indent: 32px; line-height: 24px; text-align: justify;">2021年4月22日，國際權(quán)威期刊Nature子刊《Nature Communications》在線刊登了北京大學(xué)藥學(xué)院天然藥物及仿生藥物國家重點實驗室汪貽廣研究團隊的最新研究成果“Quantitative imaging of intracellular nanoparticle exposure enables prediction of nanotherapeutic efficacy”。
近年來，納米藥物在癌癥治療中發(fā)揮越來越重要的作用。然而，癌癥患者的腫瘤異質(zhì)性使得同一種納米藥物在不同腫瘤類型甚至同種類型不同個體間均表現(xiàn)出較大治療響應(yīng)差異，低響應(yīng)性亞群掩蓋了整體治療效果，導(dǎo)致納米藥物的臨床轉(zhuǎn)化成功率較低。傳統(tǒng)的定量方法只能提供納米藥物的宏觀組織分布，而不能區(qū)分細胞內(nèi)攝取的納米藥物與細胞外及血管中分布的納米藥物。越來越多的證據(jù)表明：納米載體的細胞攝取及其胞內(nèi)轉(zhuǎn)運途徑對于細胞內(nèi)靶點的藥物生物利用度及藥效發(fā)揮具有決定性作用。因此，發(fā)展新型智能遞送技術(shù)，解析納米藥物在活體動物的細胞內(nèi)外分布與細胞內(nèi)攝取效率，進而對癌癥病人進行篩選，實現(xiàn)個體化治療具有重要的臨床指導(dǎo)意義。
基于以上科學(xué)問題，汪貽廣研究團隊以內(nèi)吞過程中pH值下降為響應(yīng)信號設(shè)計并構(gòu)建了一種二元比率成像納米探針（BiRN），它由“常亮式”熒光模塊和“關(guān)-開”熒光模塊構(gòu)成。靜脈注射后，“關(guān)-開”熒光模塊在血液和腫瘤細胞外間隙液（pHe ~ 6.5-6.8）中保持“關(guān)閉”；當納米藥物被細胞攝取進入到早期內(nèi)涵體（pH ~ 6.0）后，“關(guān)-開”熒光模塊信號迅速“打開”，報告納米藥物“內(nèi)吞事件”的發(fā)生；而在整個體內(nèi)過程中，“常亮式”熒光模塊的熒光信號保持不變。通過二進制比率數(shù)據(jù)處理，腫瘤血管及細胞外分布的納米粒信號被完全消除，從而實現(xiàn)對活體動物腫瘤內(nèi)納米藥物的動態(tài)內(nèi)吞效率和內(nèi)吞量的定量化成像。采用該項技術(shù)，我們首次發(fā)現(xiàn)：① 靜脈注射24 h，10.7-28.2%的腫瘤蓄積納米粒被腫瘤細胞及相關(guān)細胞攝取，并且不同類型腫瘤的內(nèi)吞效率具有很大差異；② 以腫瘤內(nèi)納米粒的細胞內(nèi)吞量代替腫瘤內(nèi)納米粒蓄積量（EPR效應(yīng)）對腫瘤病人進行分級和抗腫瘤效應(yīng)進行預(yù)測，具有更好的相關(guān)性。該項研究為評估新型納米藥物的腫瘤靶向性和癌癥患者分級及個性化治療提供了有力的工具。
汪貽廣研究員為本研究論文的通訊作者，博士研究生殷晴晴為論文的第一作者。該項研究得到了科技部重點研發(fā)計劃、國家自然科學(xué)基金和北京市自然基金杰出青年科學(xué)基金等的資助。
左起：殷晴晴（博士研究生）、汪貽廣（研究員）
原文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-021-22678-z
作者簡介：
汪貽廣，博士，北京大學(xué)研究員、博士生導(dǎo)師，藥學(xué)院藥劑學(xué)系主任、天然藥物及仿生藥物國家重點實驗室課題組長，入選中組部高層次人才。主要從事智能納米藥物遞送及疾病診療研究，取得了一系列創(chuàng)新性成果，以第一作者或通訊作者在Nat. Mater.、Nat. Commun.、Angew. Chem. Int. Ed.、Adv. Mater.、Adv. Funct. Mater.、Adv. Sci.、Nano Lett.等國際著名期刊上發(fā)表SCI學(xué)術(shù)論文50余篇。作為負責人獲得國家自然科學(xué)基金“優(yōu)秀青年科學(xué)基金”、北京市自然基金“杰出青年科學(xué)基金”、國家重點研發(fā)計劃等資助。先后獲得2015年中國藥學(xué)會-中恒青年藥劑學(xué)獎、2017年中國藥學(xué)會-賽諾菲青年生物藥物獎。目前擔任中國藥學(xué)會藥劑學(xué)專委會委員、中國藥學(xué)會納米藥物專委會委員等。
藥劑學(xué)系 汪貽廣課題組 供稿
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