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聚前药两亲分子的肿瘤诊疗研究取得新进展

( 2014-12-23 )
 

中科院软物质化学重点实验室和中国科学技术大学高分子科学与工程系刘世勇教授课题组近期在聚前药两亲分子的诊疗应用领域再次取得重要进展。在刘世勇教授指导下,胡祥龙博士继前期工作 (J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 17617-17629) 提出“聚前药两亲分子”的概念并实现多级纳米结构调控,详细阐述其生物效应之后;又发展了具备肿瘤细胞穿膜和长血液循环特征的单分子超支化聚前药两亲分子体系,用于抗肿瘤药物传输和肿瘤医学成像;实现在肿瘤细胞内信号刺激下,药物活性启动,磁共振造影信号协同增强。该成果近期以题为“Cell-Penetrating Hyperbranched Polyprodrug Amphiphiles for Synergistic Reductive Milieu-Triggered Drug Release and Enhanced Magnetic Resonance Signals”的全文形式发表在J. Am. Chem. Soc (DOI: 10.1021/ja5105848)。

传统纳米药物系统存在以下不足:首先,纳米粒子在血液循环中的稳定性不足,易解离,发生药物泄露;其次,血液循环时间短,药物利用率低;再次,血液循环中药物活性无法屏蔽,副作用明显;最后,药物释放与疗效难以实时监控。
鉴于上述问题,论文作者通过系列活性聚合和后改性技术制备了一种单分子超支化聚前药两亲分子,超支化内核是以药物为骨架,并标记有磁共振造影Gd复合物;为模拟细胞穿膜肽,将外层的亲水壳层标记少量胍基。研究发现该聚前药诊疗体系具有显著的长血液循环和肿瘤细胞穿膜特征;在正常生理条件下,药物共价连接在超支化内核,活性处于屏蔽状态;同时,Gd复合物处于疏水药物围绕的强疏水环境,其转动及与水分子的质子交换受阻,背景信号弱;而在肿瘤细胞的还原性胞质中释放出具有治疗活性的原料药分子(毒性增强~70倍),同时内核由疏水转变为亲水,磁共振信号协同增强(信号强度提高~9.6倍)。
该工作在线发表后,JACS Spotlights专栏以 “Nanoparticle Transports Drug Packages and Provides Delivery Receipt”为题重点报道了该工作(DOI: 10.1021/ja512889n)。
论文链接:http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ja5105848
Spotlights链接:http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021%2Fja512889n


 
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