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中山大学潘昕、暨南大学黄莹/黄郑炜 CEJ：可吸入纳米复合物用于增强基于顺铂的肺癌铁死亡-凋亡疗法

时间：2023-02-15 来源：浏览：

中山大学潘昕、暨南大学黄莹/黄郑炜 CEJ：可吸入纳米复合物用于增强基于顺铂的肺癌铁死亡-凋亡疗法

原创化学与材料科学化学与材料科学

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微信号 Chem-MSE

功能介绍聚集海内外化学化工、材料科学与工程、生物医学工程领域最新科学前沿动态，与相关机构共同合作，发布实用科研成果，结合政策、资本、商业模式、市场和需求、价值评估等诸要素，构建其科技产业化协同创新平台，服务国家管理机构、科研工作者、企业决策层。

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#肺癌 3 个

#铁死亡 14 个

#肺部递送 2 个

#纳米复合物 2 个

#顺铂 2 个

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顺铂是肺癌化疗的一线用药。近期研究表明，顺铂可以通过激活肿瘤氧化应激，从而诱发铁死亡 - 凋亡联合机制来发挥抗肿瘤作用。然而，基于顺铂的铁死亡 - 凋亡联合肺癌疗法依然面临两大瓶颈的制约。一方面，细胞固有的抗氧化机制限制了胞内脂质过氧化反应，导致疗效不佳。另一方面，传统全身药物递送系统难以靶向至肺癌部位，导致病灶药物蓄积不足。因此，设计一种肺癌靶向的可突破细胞抗氧化机制的顺铂递送系统是重大挑战。

近日， 中山大学潘昕副教授、暨南大学黄莹副教授和黄郑炜副教授团队 在 Chemical Engineering Journal (IF:16.744) 上发表了题为 “ Open Pocket and Tighten Holes: Inhalable Lung Cancer Targeted Nanocomposite for Enhanced Ferroptosis-Apoptosis Synergetic Therapy ” 的论文。文章并列第一作者是中山大学硕士生王雯华和博士生王文浩。本文构建了一种共载顺铂与异硫氰酸酯（ PEITC ）的可吸入纳米复合物 PNDH ，通过雾化吸入给药实现肺部蓄积，进一步通过表面透明质酸的肿瘤识别实现精准的肺癌靶向。其共载的 PEITC 可以有效消耗胞内谷胱甘肽，突破细胞抗氧化机制，提高铁死亡 - 凋亡联合疗法效率。

本文要点：

1. 首先，将载有 PEITC 的阳离子固体脂质纳米粒为内核，在其表面吸附载有顺铂的透明质酸作为外壳构建核壳结构的 PNDH 。该纳米复合物结构规整，粒径均一，储存稳定。 PNDH 可响应透明质酸酶发生降解，释放药物。

2. 所构建的 PNDH 可显著诱发肺癌细胞铁死亡。在 PNDH 作用下，肺癌细胞内 GSH 和 GPX4 水平显著下降，证明细胞抗氧化系统被打破。在过量 ROS 的作用下，脂质过氧化水平显著提高，诱发铁死亡 - 凋亡联合机制。

3. 在 PNDH 的作用下，肺癌细胞的表面明显粗糙化，出现大量铁死亡孔。细胞膜染色显示其破损严重，细胞也发生明显膨胀，此外，细胞线粒体发生明显皱缩、嵴消失等铁死亡特征。 JC-1 染色结果表明，线粒体膜电位消失，证明线粒体功能严重受损。

4. 所构建的 PNDH 具有较好的雾化稳定性，可被超声雾化器雾化后保持粒径电位基本稳定。将雾化器与自制小鼠口鼻暴露系统偶联，研究显示各通道雾化均一性良好。小鼠实验显示，相对于静脉注射，雾化给药可以实现约 8.55 倍的肺部蓄积，并具有优越的肿瘤靶向性。

5. 在原位肺癌小鼠模型中，雾化 PDNH 给药可以减缓肺癌发展过程，并优于单独给药的组别。其抗癌机制被证明是抗氧化机制抑制介导的铁死亡 - 凋亡联合机制。

论文并列第一作者为中山大学药学院硕士生王雯华和博士生王文浩，论文通讯作者为中山大学药学院潘昕副教授、暨南大学药学院黄莹副教授和黄郑炜副教授。中山大学为论文第一完成单位，该研究得到国家自然科学基金的支持。

作者简介

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潘昕，中山大学药学院副教授，博士生导师，广东省杰出青年、广州市 “ 珠江科技新星 ” 。研究方向为创新药物制剂的理论及应用研究。在 ACS Nano, J Control Release, Chem Eng J, Acta Pharm Sin B, Bioact Mater, Small, Theranostics, ACS Appl Mater Inter, Acta Biomater, Eur J Pharm Biopharm, Int J Pharm 等杂志发表 SCI 论文 180 余篇。共申请发明专利 45 项，获得授权专利 25 项，其中 3 项已转让给企业。主持国家自然科学基金项目 3 项、广东省自然科学基金杰出青年项目、 “ 十三五 ” 国家重大新药创制专项子课题等。获奖包括中国发明创业创新奖二等奖（ 2/6 ）和 2019 中国产学研合作创新成果一等奖（ 2/10 ）等。学术兼职包括《 Asian Journal of Pharmaceutical Science 》青年编委、《 Chinese Chemical Letters 》青年编委，《药学进展》青年编委等。

黄莹，暨南大学药学院副教授，硕士生导师，主要研究方向为肺部药物递送系统、皮肤创面用智能凝胶及腔道给药的设计与评价。主持国家自然科学基金青年基金项目 1 项、广东省自然科学基金项目 2 项。发表 SCI 论文 60 余篇（其中一作 / 通讯 30 余篇），申请发明专利 14 项（其中 11 项获得授权）。获得中国产学研合作创新成果奖一等奖、广东省科学进步奖二等奖、《广东药科大学学报》年度优秀作者、暨南大学第六届本科课程新任教师教学竞赛三等奖和 Evonik Eudragit Award 2016 （ Best paper of Aisa ）等多项奖励。参编《中国大百科全书》第三版、中国科学院教材建设专家委员会规划教材《药学导论》和药学实验系列教材《药剂学实验教程》等多部著作。是多个学术协会会员，广东省药学会第一届药用辅料专业委员会委员。

黄郑炜，暨南大学药学院副教授，硕士生导师，暨南大学“青蓝学者”。主要从事药物制剂的基础和应用研究。近年来主持各级科研项目 4 项，其中国家自然科学基金项目 1 项。相关研究成果已发表多篇国际专业期刊论文，其中以（共同）第一作者或（共同）通讯作者身份的研究论文共 29 篇，公开申请专利 3 件。此外，担任多个学术期刊编委和学术团体会员。