近日,由珠江医院神经外科和基础医学院肿瘤研究所联合培养的博士研究生王继辉撰写的论文:Dual-Targeting and Reself-Assembly Heparin-Based Nanoparticles for Combining Anti-Proliferation and Anti-Angiogenesis Therapy of Glioma,在国际材料科学顶级期刊《Advanced Functional Materials》杂志上在线发表 (Advanced functional materials,doi: 10.1002/adfm.201602810,IF=11.382) 。该研究工作由珠江医院神经外科柯以铨和基础医学院肿瘤研究所王莺等共同指导,在基础医学院肿瘤研究所实验室完成。博士研究生王继辉为论文第一作者,柯以铨,王莺和孙新林为共同通讯作者。
脑胶质瘤是颅内恶性程度极高的原发性肿瘤,由于血脑屏障的存在阻止许多药物进入脑部,因此目前临床缺乏有效治疗胶质瘤的药物,这也是脑胶质瘤高死亡率的原因之一。肿瘤生长依赖血管提供养分,抑制肿瘤血管生成的同时也能杀死肿瘤细胞。研究发现肿瘤细胞形成的血管拟态(VM),是一种新型的肿瘤血管生成方式,而且VM与肿瘤的恶性程度呈正相关。越来越多的证据显示有效抑制肿瘤血供的策略是同时抑制肿瘤的内皮血管生成和血管拟态的形成。
该工作以生物大分子肝素(Heparin)为载体,化学偶联双靶向多肽cRGD肽和SWL肽(H-S-R),制备能在水中自组装的纳米药物(H-S-R NPs,164±16 nm),该纳米药物通过同时抑制胶质瘤内皮血管和血管拟态的形成,达到抑制胶质瘤生长的目的。同时发现该纳米药物在模拟血液环境下,能够再次重新自组装形成粒径更小的纳米粒子(63±11 nm),从而有利于它们穿越血脑屏障,发挥治疗作用。体外试验证明,这种纳米粒子对多种胶质瘤细胞具有高度靶向性,充分体现了药物体系设计双靶向分子的优势;同时它们展现出对胶质瘤细胞良好的抑制作用,并能有效地破坏脐静脉内皮细胞、胶质瘤细胞形成的管腔,说明该纳米药物具备抑制内皮血管和血管拟态形成的作用。体内实验发现,这种减小的纳米粒子不但能够穿越正常血脑屏障,而且通过双靶向肽的作用促进纳米药物特异性地聚集在脑部胶质瘤组织;皮下胶质瘤动物模型和原位胶质瘤动物模型实验表明,该纳米药物能够有效抑制胶质瘤的生长和延长动物中位生存期。这种以研究在血液模拟环境中纳米药物的实验方法,为开发治疗胶质瘤纳米药物提供了更多的设计思路。
论文链接:http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.201602810/abstract