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酶觸納米系統(tǒng)用于深層腫瘤滲透和氫療

文章來源：admin發(fā)布日期：2023-08-21 18:04瀏覽次數(shù)：

論文通訊作者為中南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院何勇菊教授和湘雅二醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科周芳芳教授。
納米載體在腫瘤致密細(xì)胞外基質(zhì)（ECM）中的滲透性差極大地限制了抗癌藥物進(jìn)入深部腫瘤細(xì)胞，導(dǎo)致治療效果低下。此外，傳統(tǒng)化療藥物的高毒性不可避免地會引起不良副作用。在此，利用生物安全H2和小尺寸納米顆粒在腫瘤ECM中的擴(kuò)散，我們開發(fā)了一種基質(zhì)金屬蛋白酶2（MMP-2）響應(yīng)尺寸可切換納米顆粒（UAMSN@Gel-PEG），它由超小氨基修飾的介孔二氧化硅納米顆粒（UAMSN）包裹在PEG偶聯(lián)明膠中以傳遞H2對腫瘤的深層進(jìn)行有效的氣體治療。
氨硼烷（AB）被選為H2通過氫鍵吸附可以有效地加載到UAMSN中的前藥。明膠用作MMP-2的底物，以在血液循環(huán)過程中觸發(fā)大小變化并阻斷UAMSN內(nèi)的AB。引入PEG以進(jìn)一步增大粒徑，賦予納米顆粒較長的血液循環(huán)，通過EPR效應(yīng)實(shí)現(xiàn)腫瘤的有效積累。MMP-2積累到腫瘤部位后，迅速消化明膠，暴露UAMSN負(fù)載AB，進(jìn)行深層腫瘤滲透。
在酸性腫瘤微環(huán)境的刺激下，AB分解成H2用于進(jìn)一步的腫瘤內(nèi)擴(kuò)散，以實(shí)現(xiàn)有效的氫療。因此，這種同時(shí)深入腫瘤的納米載體和H2在4T1荷瘤模型中導(dǎo)致對腫瘤生長的明顯抑制，對正常組織沒有任何明顯的毒性。我們的合成納米系統(tǒng)為開發(fā)具有增強(qiáng)腫瘤通透性和良好生物安全性的納米藥物提供了一種有前途的策略，以實(shí)現(xiàn)有效的腫瘤治療。
He Y, Tian X, Fan X, Gong X, Tan S, Pan A, Liang S, Xu H, Zhou F. Enzyme-Triggered Size-Switchable Nanosystem for Deep Tumor Penetration and Hydrogen Therapy. ACS Appl Mater Interfaces. 2023 Jan 3. doi: 10.1021/acsami.2c18184. Epub ahead of print. PMID: 36594282.