基于高渗透长滞留效应(Enhanced permeability and retention effect ,EPR),包装于纳米材料中的药物理论上在肿瘤中积累的量能够显著提高。纳米载体表面修饰特异性配体,使其能够结合肿瘤细胞表面高表达的特定受体,来增强药物的靶向效果。
肿瘤靶向治疗研究中,很多学者将目标锁定于肿瘤血管。通过特定方法使肿瘤血管中形成血栓,破坏血管,从而达到治疗目的。近年来,光动力疗法在肿瘤治疗领域受到越来越多的关注。将特殊的光敏剂送入肿瘤组织,再用特定波长的光来照射癌变部位,此时,组织中的光敏剂因光照而发生光化学反应,并产生活性氧 (ROS) 诱导癌变细胞死亡, 从而达到抗癌的效果。
那么,如果在肿瘤组织中人为造成凝血,再加入能够识别凝血信号的纳米药物或光敏剂,则能够有效提高靶向与治疗效果。
以此为灵感,北京大学和首都医科大学研究团队设计了一种cRGD修饰的焦脱镁叶绿素-a (Ppa)胶束(PPRM)。焦脱镁叶绿素-a在一定波长的光激发下能产生活性氧,且对肿瘤细胞具有一定选择性,因此可作为光动力治疗药物或其前体药物。而cRGD是一种由Arg-Gly-Asp三种氨基酸组成的环肽,可靶向整合素αvβ3——高表达于多种实体瘤细胞和肿瘤血管内皮细胞表面,因此cRGD修饰的光敏剂能够更精准的靶向肿瘤血管。同时,研究团队还设计了一种搭载了SM-CPT(喜树碱)的纳米盘(CCND),经过肿瘤归巢肽/纤维蛋白靶向肽CREKA修饰,可以识别和结合肿瘤内皮和凝血板块上的纤维蛋白。通过PPRM/CCND共同作用,在肿瘤血管内人工造成血栓,提高药物在肿瘤中的积累,有效提高了治疗效果,为肿瘤靶向治疗提供一种新的策略。
该研究发表于国际期刊ACS NANO(IF: 15.8),题为Photodynamically Tumor Vessel Destruction Amplified Tumor Targeting of Nanoparticles for Efficient Chemotherapy。本研究使用了尚恩生物HUVEC细胞(货号SNL-503)及HUVEC专用完全培养基(货号SNLM-503)
HUVEC高表达整合素αvβ3,是研究肿瘤血管常用的工具细胞之一。研究者用PPM(未经过RGD修饰)和PPRM孵育HUVEC细胞,在不同时间点进行流式定量检测,发现孵育的时间越长,荧光强度越高。然而,孵育超过2h后PPRM的荧光强度明显高于PPM,说明RGD的修饰能够增强受体介导的细胞黏附,促进内吞作用,细胞吸收效率更高。