國家納米科學中心王海課題組在克服腫瘤耐藥性方面取得新進展

腫瘤耐藥是導致腫瘤治療失敗的主要原因之一,極大地限制了癌症藥物的選擇和使用。囙此,如何選擇性的抑制腫瘤細胞膜上的藥物外排泵,對於解决腫瘤耐藥性至關重要。馬里蘭大學大學生YutongLiang和國家納米科學中心特別研究助理印悅博士為本論文的第一作者,王海研究員和何曉明教授為通訊作者。

腫瘤耐藥是導致腫瘤治療失敗的主要原因之一,極大地限制了癌症藥物的選擇和使用。耐藥性腫瘤細胞主要通過細胞膜表面的藥物外排泵(P-gp)將化療藥物外排,雖然直接抑制藥物泵的外排功能是解决這一耐藥機制的一種方案,但是現有的策略往往忽視了藥物泵在保護正常組織免受有毒异物的侵害,以及廣泛分佈的內源性代謝物的傷害作用。例如,藥物外排泵是血腦屏障(BBB)和腸道的主要保護機制,可以幫助避免任何有毒物質進入大腦和血液系統(圖1)。囙此,如何選擇性的抑制腫瘤細胞膜上的藥物外排泵,對於解决腫瘤耐藥性至關重要。

針對這一難題,國家納米科學中心王海研究員和馬里蘭大學何曉明教授合作,設計製備了基於碳納米洋葱和氧化矽雜化納米材料,並在其表面修飾褐藻素,通過該載體同時攜帶化療藥物和藥物外排泵抑制劑,實現耐藥性腫瘤細胞的逆轉,避免對正常組織保護能力的干擾。相關研究成果“Carbon nano-onion-mediated dual targeting of P-selectin and P-glycoprotein to overcome cancer drug resistance”發表於Nature Communications(https://doi.org/10.1038/s41467-020-20588-0)。

該工作中,研究人員首先利用納米藥物表面褐藻素定點靶向腫瘤微環境中血管組織高表達的P-selectin蛋白。並在普通2D培養血管內皮細胞、類比活體血液流動的微流體器件和3種不同小動物腫瘤模型上進行驗證,明確了該納米藥物靶向腫瘤血管的能力。然後,利用碳納米洋葱的光熱轉換能力,通過雷射來控制、釋放與藥物泵競爭性結合的抑制劑,抑制其藥物外排功能從而逆轉腫瘤細胞的耐藥性。研究人員在兩種耐藥性腫瘤模型(NCI/ADR-RES和A2780ADR)中發現該納米藥物可以有效協助化療藥物與其靶點的結合,避免被外排出腫瘤細胞。進一步在活體小動物水准上,也明確了該納米藥物有效逆轉腫瘤細胞耐藥性的能力,可以達到良好的治療效果。

馬里蘭大學大學生Yutong Liang和國家納米科學中心特別研究助理印悅博士為本論文的第一作者,王海研究員和何曉明教授為通訊作者。

圖1.通過靶向腫瘤血管和藥物外排泵實現克服腫瘤抗藥性的工作機理示意圖

本文標題: 國家納米科學中心王海課題組在克服腫瘤耐藥性方面取得新進展
永久網址: https://www.laoziliao.net/doc/1656065063060527
相关資料
山大凝態理論課題組在有機自旋流機制研究方面取得進展
近日,山大物理學院凝態理論課題組解士傑教授團隊在有機自旋流機制研究方面取得新進展,該研究對理解有機電晶體中的自旋輸運行為、研發新一代自旋基器件具有重要指導意義。該刊是JCR一區期刊、中科院分區大類一區top期刊,是物理化學領域頂級期刊。論文
標籤: 凝態 電子自旋 自旋 科學 科普
中國科學院近代物理研究所,|,HIAF大功率脈衝電源高精度控制與動態電感辨識科技獲重要創新成果
近期,强流重離子加速器裝置項目組在大功率高精度快迴圈電源控制方面獲重要成果。針對非諧振極快速率電源高動態響應的跟踪精度難題,提出了全新的脈衝磁鐵電源解析模型最優控制策略和動態電感微調法,解决了這一難題挑戰。
標籤: 電感 科學 電源 動態 科普 加速器
蘭州化物所可充電水系鋅離子電池研究取得新進展
由於具有成本低、環境友好、安全性高、可快速充電等特性,新型可充電水系鋅離子電池近年來成為電化學儲能領域的研究熱點。囙此,探索高電壓、高容量且結構穩定的正極資料,尋找抑制鋅枝晶生長的策略,以及理解鋅離子儲能過程的電極反應動力學對於推動新型可充
標籤: 電池 科普
中國科學院西北生態環境資源研究院,|,青藏高原多年凍土區潜在融沉風險預估研究取得新進展
青藏高原作為世界上中低緯度海拔最高、面積最大的多年凍土區,其多年凍土以高溫、高含冰量以及對環境敏感為突出特點。近年來,隨著氣候變暖,高原多年凍土正表現出年均地溫升高、活動層厚度增厚、多年凍土厚度變薄、地下冰消融等一系列現象。其誘發的熱融灾害
標籤: 生態環境 青藏高原