靶向胆固醇转运通路:一种突破实体瘤物理屏障的药物递送新范式

时间:2026-09-30

作者:汪枭睿 高杨

来源:生物医学工程学院

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近日,我校生物医学工程学院教授汪枭睿团队在《Nature Communications》发表题为"Surface-displayed cholesterol enhances penetration and anti-tumor activity of a platinum nanodrug by targeting NPC1L1-expressing cancer associated fibroblasts"的研究论文。研究首次发现,正常成纤维细胞(NFs)在肿瘤微环境中被活化成CAFs后,NPC1L1的表达显著上调。基于这一发现,团队提出了突破传统纳米药物仅聚焦于肿瘤细胞靶向的单一维度,同时靶向CAFs与肿瘤细胞(NPC1L1同样高表达)的纳米药物递送新方法。在高度难渗透性的三阴性乳腺癌(TNBC)与胰腺导管腺癌(PDAC)模型中,PtD-Chol显著提升抗肿瘤疗效,即使在大尺寸肿瘤(~350 mm³)治疗中仍然疗效显著。

癌症相关成纤维细胞(CAFs)是肿瘤微环境中分布最广泛的基质细胞,长期以来被认为在肿瘤生长、耐药、免疫逃逸及转移过程中扮演"帮凶"角色。更重要的是,CAFs形成的致密物理屏障阻碍纳米药物向实体瘤深部的渗透,严重制约了药物疗效。然而,基于清除CAFs或细胞外基质的干预方法,又存在加剧肿瘤转移复发的额外风险。如何靶向肿瘤细胞的同时有效调控CAFs、克服药物递送屏障,是当前肿瘤纳米医学亟待解决的关键问题。

针对这一问题,汪枭睿团队提出一种全新的纳米药物设计策略——开发了胆固醇表面展示的纳米药物(PtD-Chol),将纳米药物"伪装"成肿瘤组织高度需求的营养物质。利用CAFs与肿瘤细胞共同高表达的Niemann-Pick C1-Like 1(NPC1L1)蛋白,纳米药物劫持胆固醇转运通路,发生跨多细胞转运(cross-multicellular transport, CMCT),实现肿瘤深层渗透与药物富集。研究表明,PtD-Chol同时抑制肿瘤细胞的转移侵袭能力和CAFs的促转移能力,形成同步双重阻断,最终在乳腺癌肺转移及胰腺癌多器官转移中实现高效治疗。

汪枭睿团队长期致力于纳米药物的设计制造及体内纳米生物效应研究,以开发新型智能纳米药物体系为目标,探究纳米材料独特的纳米生物效应,发掘纳米药物的全新生物学特性与功能。近一年来,该团队已在《Nature Biomedical Engineering》《Nature Cancer》《Nature Communications》等国际顶级期刊连续发表多项原创研究成果:以唯一通讯作者在《Nature Biomedical Engineering》(2026年)发表静脉注射免疫球蛋白逆转PEG化纳米药物免疫清除的研究论文;以唯一通讯作者在《Nature Cancer》(2025年)发表脂质化纳米光敏剂同步抑制肿瘤生长与转移的研究成果;以共同通讯作者在《Nature Communications》(2025年)发表靶向肝细胞TGFβ信号重塑干细胞样CD8⁺ T细胞抗肝转移的研究成果。以上工作充分彰显了团队在纳米药物领域的持续创新力与国际影响力。

该研究获得国家自然科学基金、广东省自然科学基金、广州市科技计划项目以及南方医科大学高层次人才引进启动经费的资助。我校生物医学工程学院生物材料研究中心博士研究生何佩怡为论文第一作者,汪枭睿为通讯作者。

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