浙大申有青教授、邵世群研究员和北大李子臣教授Adv. Mater.：黏液渗透和细胞结合型胶束作为有效口服纳米药物用于癌症药物递送
浙大申有青教授、邵世群研究员和北大李子臣教授Adv. Mater.：黏液渗透和细胞结合型胶束作为有效口服纳米药物用于癌症药物递送
Chem-MSE
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。
以下文章来源于高分子科技 ，作者老酒高分子
高分子科技®做为全球高分子产业门户及创新平台“中国聚合物网www.polymer.cn”的新锐媒体，实时报道高分子科学前沿动态，关注和分享新材料、新工艺、新技术、新设备等一线科技创新设计、解决方案，促进产学研及市场一体化合作的共同发展。
点击蓝字关注我们
口服药物递送具有给药方便、患者依从性好和安全性高等优势，是一种具有良好应用前景的抗癌药物递送方式。然而，在药物顺利到达肿瘤并发挥疗效之前，纳米药物需经一系列胃肠道生理屏障。肠上皮杯状细胞分泌的黏液是纳米药物口服吸收的重要屏障。一般认为只有表面高度亲水的纳米药物才能顺利地渗透黏液，如亲水性材料聚乙二醇（PEG）常用于载体的修饰，以增加渗透。然而，表面亲水性的药物载体一般对细胞“隐形”，极大地降低了肠上皮细胞的吸收。因此，如何调控纳米药物的表面性质使其具有高效黏液渗透性能的同时，还具有很强的上皮细胞摄取及入血能力，是提高纳米药物的口服生物利用度的关键，也是口服抗肿瘤纳米药物设计的难点。
近日， 浙江大学申有青教授、邵世群研究员和北京大学李子臣教授 在 Advanced M aterials ( IF : 30.849 ) 杂志上发表文章 Mucus penetrating and cell-binding polyzwitterionic micelles as potent oral nanomedicine for cancer drug delivery 。研究人员开发了一种基于三级胺氮氧结构的口服紫杉醇（ P TX ）胶束递送系统，有效实现了胶束的黏液渗透和肠细胞吸收，显著提高了 P TX 的口服生物利用度和肿瘤分布，显著增强了 P TX 对细胞和肝癌病人来源肿瘤模型的治疗效果，为口服抗肿瘤纳米药物设计提供了新思路。
图 1 . OPDEA-PCL 胶束的黏液渗透和肠细胞吸收示意图 . a , 双亲性嵌段聚合物 OPDEA-PCL 的化学结构及 O PDEA-PCL/PTX 胶束的自组装 ; b , OPDEA-PCL 胶束的黏液渗透和肠细胞的吸收过程 .
本文要点：
1 ）胶束亲水端 O PDEA 为含三级胺氮氧结构的两性离子聚合物，呈强亲水性，与蛋白结合力很弱。研究发现，相比常规的黏液渗透纳米粒（ PEG-PCL 胶束）， OPDEA-PCL 胶束与粘蛋白的相互作用更弱，具有更强的肠黏液渗透性能。
2 ）与黏液渗透纳米粒对细胞“隐形”不同， O PDEA-PCL 胶束能够与 C aco-2 细胞膜产生相互作用，触发非溶酶体依赖的大胞饮介导的细胞内吞。 O PDEA-PCL 胶束进入细胞后主要分布在内质网和高尔基体，并通过高尔基体 / 血浆膜、内质网 / 高尔基体、微管蛋白等途径进行高水平的转胞吞作用。
因此， O PDEA-PCL 胶束显著地提高了 P TX 的口服生物利用度和肿瘤分布。同时， OPDEA-PCL/PTX 胶束以跨肿瘤细胞主动渗透形式，获得了很好的瘤内渗透效果，显著地抑制了肝癌 HepG2 模型、人源肝癌肿瘤异种移植模型（ PDX ）和三阴性乳腺癌模型的生长，且具有良好的体内安全性。
图 2 . OPDEA-PCL 胶束的黏液渗透和在体肠吸收研究 . a , 胶束在黏液 Transwell ® 模型的渗透行为 ; b , c, 胶束与粘蛋白相互作用的量热学曲线及相关参数 (b , OPDEA-PCL 胶束 ; c, PEG-PCL 胶束 ); d, 胶束在大鼠空肠灌注 3 h 后的肠滞留行为及荧光定量 ; e , 空肠切片的荧光分布 .
图 3 . OPDEA-PCL 胶束在 Caco-2 细胞单层模型的转胞吞机制研究 . a, 胶束的摄取行为 ( 左 , 共聚焦图片 ; 右 , 流式细胞分析 ); b , OPDEA-PCL 胶束的内吞机制 ; c -e, OPDEA-PCL 胶束的细胞器分布 (c , 胶束的细胞器分布 ; b , 划线区域的荧光分析 ; e , 胶束与细胞器的共定位系数 ); f , OPDEA-PCL 胶束的细胞外排 ( i ) 及机制 ( ii ); g , 胶束的细胞转胞吞研究 ; h , OPDEA-PCL 胶束的细胞转胞吞机制 ; i , T ranswell ® 小室基底端 4T 1 细胞摄取经 Caco-2 细胞转胞吞 O PDEA-PCL 胶束的行为 ( 左 , 共聚焦图片 ; 右 , 流式细胞分析 ).
图 4 . OPDEA-PCL/PTX 胶束的抗肿瘤研究 . a-c, OPDEA-PCL/PTX 胶束抗肝癌 Hep G2 皮下瘤 (a), 肝癌 P DX 模型 (b) 和乳腺癌 4 T1 原位瘤模型 (c) 的研究 : (i) 肿瘤生长曲线 ; ( ii) 肿瘤解剖照片 ; ( iii) 平均肿瘤质量 ; d , 各组肿瘤的 H &E 和 T UNEL 分析 .
论文通讯作者为浙江大学 申有青 教授、 邵世群 研究员和北京大学 李子臣 教授。第一作者为北京大学博士后 范武发 。该研究得到国家自然科学基金、国家重点研究计划和浙江省重点研究计划项目资助。
原文链接
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202109189
相关进展
浙江大学申有青教授团队：功能聚合物介导的生物大分子递送
浙江大学黄品同教授和申有青教授团队AFM：首个超声空化级联胞吞转运的相变脂质体，普适高效治疗低渗透性肿瘤 浙大申有青教授课题组《Nat. Biomed. Eng.》：具有细胞膜亲和性的聚两性离子增强肿瘤渗透力和延长血液循环、提高疗效
浙江大学申有青教授课题组：酶响应的树枝状大分子键合物在体外肿瘤球模型中的渗透作用
浙大申有青教授、高建青教授和UNCLeaf Huang教授：雷公藤红素纳米乳诱导免疫原性死亡并下调PD-L1增强黑色素瘤治疗效果
浙大申有青教授课题组Adv. Mater.：“一石二鸟”——肿瘤细胞和肿瘤相关巨噬细胞双转染非病毒载体用于癌症基因治疗
浙江大学申有青教授和黄品同教授团队：首个主动运输型脂质体，增强药物的肿瘤富集和深部渗透，有效治疗实体瘤
浙江大学申有青教授和黄品同教授团队：首个主动运输型树状大分子-药物偶联物，克服实体瘤渗透难题，有望实现高效治疗胰腺癌
浙江大学申有青教授课题组最新综述：胞吞转运作用(Transcytosis)作为解决纳米药物的肿瘤血管外渗与瘤内渗透的新策略
浙大申有青教授和UCLA顾臻教授合作开发肿瘤高效渗透、高疗效的新型纳米药物
浙江大学申有青教授团队：聚合物胶束的体内清除机制
浙江大学申有青教授：无毒高抗肿瘤活性树枝状大分子
浙大申有青教授协同纳米特性、打造3S “变色龙”型高疗效肿瘤纳米药物
浙大申有青教授：基于细胞内解体型硫鎓聚合物的基因输送系统
浙大申有青教授：设计酯酶响应型阳离子聚合物载体实现肿瘤内细胞选择性基因输送
浙大申有青教授课题组在非病毒载体基因输送研究方面取得新进展
免责声明：部分资料来源于网络，转载的目的在于传递更多信息及分享，并不意味着赞同其观点或证实其真实性，也不构成其他建议。仅提供交流平台，不为其版权负责。如涉及侵权，请联系我们及时修改或删除。邮箱：chen@chemshow.cn
扫二维码｜关注我们
微信号 : Chem-MSE
欢迎专家学者提供化学化工、材料科学与工程产学研方面的稿件至chen@chemshow.cn，并请注明详细联系信息。化学与材料科学®会及时选用推送。