《Cell Biomaterials》:Modulating nano-bio interface via drug-framework hybridization to activate chemoimmunotherapy against glioma postoperative recurrence
编辑推荐:
推荐阅读!本文开发了药物杂交二氧化硅框架(DHSF),其能调节纳米生物界面。DHSF 可增强肿瘤黏附、激活免疫、控制药物释放,制成的光刺激凝胶能有效预防胶质瘤术后复发,为癌症治疗提供了新方向,极具研究价值。
### 一、研究背景
手术切除是治疗肿瘤的主要方法,但对于许多恶性肿瘤,如胶质瘤,由于其边界不清或位于敏感区域,难以完全切除,残留肿瘤细胞常导致复发和治疗失败。新兴的纳米药物和免疫疗法虽有潜力,但存在药物积累不足和全身毒性等问题。局部用药可降低全身毒性,但现有局部给药制剂存在稳定性差、安全性可疑等问题。因此,开发一种安全有效的预防肿瘤术后复发的药物至关重要。
二、研究内容
DHSF 的合成与结构表征 :DHSF 通过药物分子与二氧化硅前体的水解缩合反应合成,药物分子通过 Si-N 键均匀整合到二氧化硅框架中,形成有机 - 无机杂化结构。与传统介孔二氧化硅纳米粒子(MSN)相比,DHSF 具有独特的结构和性质,如较低的硅醇缩合度、更大的比表面积和孔体积等。
DHSF 的性能研究
药物负载与释放 :DHSF 的药物负载能力(DLC)可达 10.9%,在模拟肿瘤微环境(TME)中,DOX@DHSF 表现出优异的持续释放性能,优于游离 DOX 和传统的 DOX@MSN。其双相药物释放模式有利于化疗,既能在初始阶段提供高剂量药物杀死肿瘤细胞,又能在后续阶段以低剂量持续释放预防复发并支持抗肿瘤免疫,同时降低毒性。
细胞黏附与毒性 :DHSF 具有增强的细胞黏附特性,能在术中给药时黏附于残留肿瘤细胞,避免药物被血液冲走,减少全身毒性。在模拟血液冲洗条件下,DHSF 对肿瘤细胞的毒性明显强于游离 DOX,且对正常细胞毒性极低,确保了其高生物安全性。
免疫调节作用 :DHSF 的杂化界面增强了与 TLR4 蛋白的结合能力,通过激活 TLR4-NF-κB 信号通路,促进免疫细胞的招募和激活,上调趋化因子 Ccl5、Cxcl9 和 Cxcl10 的表达,同时下调肿瘤细胞上的 PD-L1 表达,增强抗肿瘤免疫反应。
DHSF 的应用研究
抑制乳腺癌术后复发 :将 DOX@DHSF 制成纳米悬浮液用于 4T1-Luc 乳腺癌原位植入模型的术中给药,结果表明,DOX@DHSF 能显著抑制乳腺癌复发,延长荷瘤小鼠的生存期,且不导致小鼠体重下降,同时促进手术伤口的愈合,减少肿瘤肺转移。
预防胶质瘤术后复发 :DHSF 及其载药纳米粒子可制成光刺激凝胶,该凝胶在 405nm 光照射下能迅速固化,具有良好的力学性能和止血功能,能有效填充胶质瘤术后微小腔隙,抑制肿瘤复发。在原位胶质瘤切除模型中,DOX@DHSF 凝胶联合趋化因子 CXCL10 和免疫检查点抑制剂 PD-1 抗体几乎完全防止了胶质瘤的复发,显著提高了小鼠的生存率,增强了抗肿瘤免疫反应。
三、研究结论
DHSF 通过药物 - 框架杂交策略构建,是一种具有潜力的纳米药物平台。它能有效调节纳米生物界面,实现药物的可控释放、增强肿瘤黏附、激活免疫反应,在预防肿瘤术后复发方面表现出优异的性能,尤其是在胶质瘤治疗中。此外,DHSF 具有良好的生物安全性,有望为临床治疗术后肿瘤复发提供新的策略,也为其他固体肿瘤的治疗开辟了新的方向。
鎵撹祻
涓嬭浇瀹夋嵎浼︾數瀛愪功銆婇€氳繃缁嗚優浠h阿鎻ず鏂扮殑鑽墿闈剁偣銆嬫帰绱㈠浣曢€氳繃浠h阿鍒嗘瀽淇冭繘鎮ㄧ殑鑽墿鍙戠幇鐮旂┒
10x Genomics鏂板搧Visium HD 寮€鍚崟缁嗚優鍒嗚鲸鐜囩殑鍏ㄨ浆褰曠粍绌洪棿鍒嗘瀽锛�
娆㈣繋涓嬭浇Twist銆婁笉鏂彉鍖栫殑CRISPR绛涢€夋牸灞€銆嬬數瀛愪功
鍗曠粏鑳炴祴搴忓叆闂ㄥぇ璁插爞 - 娣卞叆浜嗚В浠庣涓€涓崟缁嗚優瀹為獙璁捐鍒版暟鎹川鎺т笌鍙鍖栬В鏋�
涓嬭浇銆婄粏鑳炲唴铔嬬櫧璐ㄤ簰浣滃垎鏋愭柟娉曠數瀛愪功銆�