新聞

周民團隊封面報道:螺旋藻作為藥物載體,靶向輸送藥物至乳腺癌肺轉移腫瘤

時間:2020-04-20

據統計,接近1/3的早期乳腺癌患者會經歷腫瘤的復發或轉移,而轉移性乳腺癌的4年生存率僅為20%左右,其中肺轉移腫瘤是乳腺癌轉移的較為常見的狀況,是導致乳腺癌患者死亡的主要原因。在臨床中,轉移性乳腺癌的治療仍以全身化療為主,但多數現有的化療藥物向轉移病灶的遞送效率較低,因而難以實現對轉移瘤的有效治療,且易導致嚴重的全身不良反應。由于可提高對腫瘤的靶向性,納米材料已成為重要的抗癌藥物載體,被廣泛用于腫瘤治療的相關研究。然而,納米材料的實際應用受到諸多限制,如合成技術復雜、生產成本高和體內代謝不良等。因此,人們期待為乳腺癌轉移瘤的治療找到更加實用、簡便和安全的靶向給藥策略。

近日,浙江大學醫學院附屬第二醫院/轉化醫學研究院周民團隊在乳腺癌轉移治療方向取得了進展,其研究論文于近日在線發表于期刊《Small》(影響因子:10.856)上,標題為 “Biodegradable Microalgae-Based Carriers for Targeted Delivery and Imaging-Guided Therapy toward Lung Metastasis of Breast Cancer”。該工作以一種名為鈍頂螺旋藻Spirulina platensis)的天然活性微藻作為化療藥物阿霉素 (DOX)的載體,構建了乳腺癌肺轉移的靶向藥物遞送系統(縮寫為SP@DOX),并利用其天然熒光實現了熒光成像引導下化療。該論文被編輯部遴選為當期Inside Back Cover封面。

螺旋藻作為一類天然微藻,具有極高的營養價值和良好的生物安全性,可被制作成為人體的營養補充劑。不僅如此,研究顯示,螺旋藻帶有負電荷的表面可通過靜電吸附裝載帶正電荷的小分子藥物,其細胞膜上的水通道和連接孔也允許小分子通過并進入膜內,顯示出了對藥物的較高負載效率。同時,螺旋藻中的天然葉綠素具有熒光特性,無需任何額外的熒光標記即可實現體內的無創追蹤。此外,由于具有微米級別尺寸,螺旋藻理論上易被肺部毛細血管所捕獲,有望實現對肺部的被動靶向,且其螺旋結構具有靈活的運動和旋轉能力,有助于在復雜環境下的靶向遞送。

SP@DOX用于乳腺癌肺轉移的靶向給藥及影像引導化療

利用螺旋藻的上述特性,本研究將小分子化療藥物DOX加載至螺旋藻上,合成了SP@DOX。體內外實驗結果顯示,SP@DOX具有較高的載藥效率、理想的肺部靶向積累和PH反應性的藥物緩釋等性能,并顯著提高了化療藥物在肺部的保留時間,增強了對4T1乳腺癌肺轉移的治療效果。此外,SP@DOX在雙峰熒光成像方面表現優異,實現了材料和藥物的無創跟蹤和實時監測。最后,SP@DOX可降解并經腎臟排出,在生理環境中表現出了良好的生物可降解性。此項工作為構建具有高載藥效率、良好靶向性和生物安全性的多功能給藥系統提供了新途徑,為乳腺癌肺轉移的靶向給藥和熒光成像引導化療提供了有潛力的方案。

論文第一作者是浙江大學轉化醫學院交叉學科博士生鐘丹妮,課題組博士生張東曉和碩士生謝婷婷是論文的共同作者,浙江大學醫學院附屬第二醫院/轉化醫學研究院周民研究員是論文的唯一通訊作者。該研究工作得到了浙江大學交叉學科項目、浙江大學眼科中心、浙江大學惡性腫瘤預警與干預教育部重點實驗室、浙江大學現代光學儀器國家重點實驗室等的大力支持,該研究也得到了國家重點研發計劃、國家自然科學基金、浙江省重點研發計劃等項目資助。

論文連接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/smll.202000819