实现有效的肿瘤内药物穿透是成功治疗癌症的关键。然而,由于实体肿瘤内的毛细血管网络被破坏,且血流灌注较差,因此如何实现药物在肿瘤内的自主定向穿透和可控释放仍是亟待攻克的难题。鉴于肿瘤组织中葡萄糖的特异性,中国科学院过程工程研究所王丹研究员、杨乃亮研究员和北京大学王宇光教授设计了不对称的中空结构,其能够对高水平葡萄糖表现出趋化性。
本文要点:
(1)研究者可通过将多个壳整合到这些结构中以提高局部的化学浓度梯度,从而能够增强细胞摄取和实现精准靶向。与传统的各向同性中空球相比,各向异性中空多壳结构(a-HoMS)的扩散系数和指向性分别提高了73.4%和273%,能够在保证运动速度的同时实现最佳的线性运动。
(2)实验结果表明,具有多层次孔隙和时空顺序的a-HoMS能够实现药物的序贯递送,以抑制血管生成和诱导细胞凋亡。在局部肿瘤细胞被清除后,a-HoMS能够在葡萄糖梯度的作用下自主迁移到活的肿瘤细胞中,以诱导另一个药物递送循环和趋化性,进而产生优异的抗肿瘤效果。综上所述,该研究构建的各向异性HoMS在肿瘤治疗方面具有智能、适应性和精确性等优势,能够为实现组织内的可编程治疗提供新的见解。
Ping Hou. et al. Anisotropic Hollow Structure with Chemotaxis Enabling Intratumoral Autonomic Therapy. Angewandte Chemie International Edition. 2024
DOI: 10.1002/anie.202414370
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202414370