湯谷平教授團隊：主客體器件在炎性相關結腸癌治療和腫瘤微環(huán)境調控領域取得研究進展
以藥物和載體材料構建藥物輸送系統(tǒng)，并利用材料自身理化特性實現藥物活性成分的包載、靶向遞送和控制釋放，是納米醫(yī)學領域的研究熱點。作為大環(huán)類化合物之一，環(huán)糊精不僅具有獨特的分子器件特性，在催化、分離、食品以及制藥領域應用廣泛，也是構建智能納米藥物的分子載體，進一步地環(huán)糊精具有特殊的生物學效應，其通過介導巨噬細胞代謝調控炎性反應。因此，將環(huán)糊精理化特性和生物學特性有機結合，參與生/病理調控并輔助藥物治療，對于深入研究載體材料生物學效應、設計藥物-載體協(xié)同增效型納米藥物具有重要意義。
北京時間2月3日，這項研究發(fā)表在國際知名期刊《自然通訊》（Nature Communication）上，化學系白宏震博士后為論文的第一作者，化學系湯谷平教授和浙江大學醫(yī)學院免疫所來利華副教授為共同通訊作者。研究團隊針對結腸癌發(fā)病機制、生/病理微環(huán)境特征，以甘露糖功能化環(huán)糊精（CD）為主體分子，分子靶向藥物瑞戈非尼（RG）為客體分子，設計了一種全新的主-客體自組裝納米藥物器件。用環(huán)糊精多級組裝特性構建具有孔道堆積微結構的、口服型納米藥物（RG@M-CD）。RG@M-CD獨特的納米孔道結構能夠降低胃酸對藥物活性成分的破壞，在腸環(huán)境中進行逐級解組裝，發(fā)揮藥物緩釋作用，極大提高瑞戈非尼的腸部位富集。此外，RG@M-CD針對結腸癌腫瘤細胞及腫瘤相關巨噬細胞高表達甘露糖受體的特點，借助甘露糖功能化修飾實現對腫瘤組織的主動靶向，顯著提高癌變部位的藥物浸潤。通過建立結腸癌實體瘤和炎性相關結腸癌模型，研究了RG@M-CD納米藥物的抗腫瘤能力。通過基因芯片技術、生物信息學分析等方法，深入研究了RG@M-CD納米藥物抑制結腸癌細胞惡性進程、阻斷腫瘤部位血管新生和調控腫瘤微環(huán)境的內在機理。闡述了RG@M-CD納米藥物的作用機理和臨床應用潛力，為結腸癌的治療和納米藥物設計提供了全新視角。
本項研究工作得到農生環(huán)測試中心的王華老師，化學系分析測試平臺的何巧紅、陳林深、陳芳、劉亞琴老師在材料表征上的幫助，醫(yī)學院潘婷老師、熊佳博士在分子生物學實驗中的幫助，同時感謝浙江中醫(yī)藥大學病理學系金曉琴老師在病理切片實驗上的幫助。
研究成果在線發(fā)表在國際綜合類期刊Nature Communications（DOI: 10.1038/s41467-021-21071-0）上。研究項目得到了國家自然科學基金（No. 51573161, No.51873185和No.81771699）的資助。
圖1環(huán)糊精主客體納米藥物及其作用機制示意圖
圖2環(huán)糊精主客體納米藥物對炎性相關結腸癌及腫瘤微環(huán)境的協(xié)同調控
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