近日,山东大学齐鲁医院神经外科副主任、山东大学脑与类脑科学研究院倪石磊教授团队在多功能靶向纳米颗粒联合光热治疗恶性胶质瘤领域取得重要研究成果。相关研究成果以“Versatile metal-phenolic network nanoparticles for multitargeted combination therapy and magnetic resonance tracing in glioblastoma”为题,发表于生物材料领域高水平期刊Biomaterials(中科院1区,5年平均影响因子12.104)。倪石磊教授为本文唯一通讯作者,山东大学齐鲁医院神经外科博士研究生张玉霖为论文第一作者,山东大学齐鲁医院为第一作者和通讯作者单位。
图1基于中药化合物没食子酸的纳米药物合成及其在抗胶质瘤中的研究
胶质母细胞瘤(GBM)是一种常见的中枢神经系统恶性肿瘤,手术切除加术后放化疗后中位生存期仅12—15个月。尽管新的治疗方法,如卡莫司汀缓释植入膜片(Gliadel Wafer)和肿瘤电场治疗(TTFields)已经进入临床应用,但也仅能延长约5个月的生存期。由于GBM细胞存在明显的异质性,应用单一化疗药物很难完全抑制肿瘤细胞生长,因此探索多药物、多重靶点联合治疗的方法有望克服这一治疗难题。基于该理念,倪石磊教授团队设计和研发了一种靶向胶质瘤细胞的cRGD/Pt+DOX@GFNPs(缩写为RPDGs)联合治疗药物,该药物中没食子酸(GA)/ Fe2+纳米颗粒可稳定地催化芬顿反应,并且利用Pt(IV)还原成Pt(II)的过程消耗谷胱甘肽(GSH)进一步增加肿瘤细胞内活性氧(ROS)水平,使细胞内ROS及脂质过氧化物水平显著增加,从而诱导肿瘤细胞发生铁死亡和凋亡。
体内和体外实验均证明RPDGs治疗系统具有较强的抗GBM作用,不仅可直接抑制肿瘤生长,还可有效提高常规化疗药物通过血脑屏障的效率,从而扩大了颅内治疗药物的可选范围,为GBM的综合治疗提供了新的思路和方法。此外,RPDGs也显示出优越的光热转化效率,为胶质瘤的物理治疗提供了理论基础。同时,RPDGs也具有磁共振T2序列示踪能力,有望为胶质瘤患者术后肿瘤复发的监测和鉴别诊断提供依据。
近年来,倪石磊教授团队在胶质瘤靶向递药和肿瘤联合治疗、脊髓损伤修复等方面取得了一系列重要研究进展,先后发表于ACS Applied Materials & Interfaces(中科院1区,IF=9.229)、 Oncogene (中科院1区,IF=9.867)、AppliedMaterialsToday(中科院1区, IF=10.508)等期刊。该工作得到了国家自然科学基金面上项目(81874082, 82172740)和国家自然科学基金国际合作项目(82111530202)的资助。
图2 多重靶点联合治疗的药物合成、应用及其在胶质瘤细胞内的抗肿瘤机制
文章链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0142961221005202