藥學院彭麗華副教授、高建青教授在Science Advances報道了基于轉(zhuǎn)基因細菌納米囊泡的程序性抗腫瘤新策略
2020年7月3日，Science Advances 在 線 發(fā) 表 了 浙 江 大 學 藥 學 院 彭 麗 華 副 教 授 、高建青教授團隊題為 “Engineering bacterial outer membrane vesicles as transdermal nanoplatforms for photo-TRAIL–programmed therapy against melanoma”的研究論文。皮膚黑色素瘤是一種位于表皮基底層與真皮層、進展快、轉(zhuǎn)移迅速的惡性腫瘤。臨床常采用手術切除或光熱治療來清除腫瘤實體，但病灶深部殘留及彌散性分布的黑色素瘤細胞易導致術后腫瘤快速復發(fā)及轉(zhuǎn)移。該文首次報道了利用轉(zhuǎn)基因工程菌制備納米囊泡經(jīng)修飾后構建一種自帶活性蛋白，且兼具透皮、靶向功能，能同時提供光熱干預、控制釋放活性蛋白的多功能一體化納米制劑。該納米制劑涂布于腫瘤局部后，能通過納米尺寸效應與皮膚的融合作用高效穿透角質(zhì)層，并進一步特異識別黑色素瘤細胞，在近紅外光刺激下，通過光熱效應清除腫瘤實體，并響應釋放活性蛋白，誘發(fā)殘存的腫瘤細胞凋亡，實現(xiàn)光熱-蛋白程序性干預，大大增強了抗腫瘤效果，延緩了腫瘤復發(fā)及轉(zhuǎn)移，為人體淺表腫瘤的治療提供了全新策略。論文鏈接：https://advances.sciencemag.org/content/6/27/eaba2735
多功能一體化納米制劑的構建與其抗腫瘤作用示意圖
從轉(zhuǎn)基因大腸桿菌中得到細胞外膜納米囊并脫毒，采用自主合成篩選的黑色素瘤細胞靶向肽與光敏劑共同鑲嵌在囊泡表面，得到多功能一體化納米囊泡，能高效識別腫瘤細胞并特異地結合。I-P-OMVs具有顯著的光熱效應，并能在近紅外光刺激下快速釋放單線態(tài)氧與目標蛋白。I-P-OMVs+NIR對鼠源和人源黑色素瘤細胞均表現(xiàn)出顯著的抑制增殖、遷移，加速凋亡的作用。采用分子測序及驗證結果表明I-P-OMVs+NIR對黑素瘤細胞調(diào)控凋亡和轉(zhuǎn)移的分子網(wǎng)絡具有綜合的多向調(diào)節(jié)作用，顯著提升了黑色素瘤細胞對TRAIL蛋白的敏感性，顯著增強了TRAIL蛋白對耐受腫瘤細胞的干預效果。
部分體外藥效學評價、分子機制研究及驗證結果
通過皮膚脂質(zhì)通道與毛囊孔道，I-P-OMVs能夠高效穿透角質(zhì)層到達表皮與真皮層，并高度富集于腫瘤部位。經(jīng)I-P-OMVs+NIR治療后，第二天腫瘤幾乎完全消失，腫瘤組織內(nèi)部凋亡顯著。隨著時間延長，各治療組出現(xiàn)不同程度的腫瘤復發(fā)，但I-P-OMVs+NIR 組復發(fā)率最低，在觀察期內(nèi)沒有鑒定出明顯的黑色素瘤細胞，與此同時，腫瘤組織的轉(zhuǎn)移性得到顯著得抑制。
多功能納米制劑體內(nèi)外透皮效率與部分體內(nèi)抗腫瘤效果
本研究為手術、光療聯(lián)合藥物干預的程序性治療提供了一種高效、安全、普適的遞送平臺、所構建的多功能一體化納米制劑在腫瘤、多種皮膚科疾病治療中具有廣闊的應用前景。本論文浙江大學藥學院藥物制劑研究所彭麗華副教授為第一及通訊作者，高建青教授為共同通訊作者，合作方為南京大學現(xiàn)代工程與應用科學學院寧興海教授。
藥學院青年教師彭麗華副教授長期致力于生物材料結合納米技術構建新型經(jīng)皮與局部智能遞藥系統(tǒng)的特色研究，用于腫瘤、基于干細胞的神經(jīng)、皮膚再生的治療，取得了系列創(chuàng)新性成果。以第一或通訊作者在Science Advances、Advanced Functional Materials、Journal of Controlled Release、Biomaterials等知名雜志發(fā)表SCI論文40余篇，受到國內(nèi)外同行廣泛的正面引用。相關技術與成果在藥劑學、組織工程學、再生醫(yī)學等領域具有廣闊的應用前景，未來將進一步開展更加深入交叉的創(chuàng)新基礎與轉(zhuǎn)化研究。
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