2019-08-30 11:52:01
纳米粒子点击免疫细胞以更深入地渗透肿瘤

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IBS科学家已经报道了一种新的靶向策略,该策略允许药物负载纳米粒子的深部肿瘤穿透。他们诱导免疫细胞靶向抗体与细胞上载药纳米颗粒的连接,而不是将它们吸收到细胞中或使用抗体 - 纳米颗粒缀合物。

微小的纳米机器人流经身体修复受损细胞。曾经被认为是科幻小说,这些微型机器人正在通过一系列实验性试验成为现实。通常认为纳米颗粒非常微小,以至于它们在给药后可以在全身自由地漫游。但是,这只是部分正确。在肿瘤中,纳米颗粒只能在离血管100微米深处进入肿瘤。纳米颗粒的扩散也可能受到若干障碍的阻碍,例如致密的肿瘤组织,高间质压力和不均匀的血管分布。因此,位于组织深处的癌细胞可能存活,导致复发。

有趣的是,据报道免疫细胞倾向于在深部肿瘤中积聚。随着肿瘤生长不足,免疫细胞优先被募集到肿瘤微环境中以支持肿瘤和组织重塑的血液供应。已经有几种尝试使用免疫细胞将抗癌药物递送到常规靶向方法难以接近的区域。由于它们中的大多数需要耗时的操作来提取,生长和注射细胞,因此这种离体过程降低了治疗效果。其他人探索了携带抗体携带纳米粒子靶向免疫细胞的方法。同样,这种方法被证明是无效的,因为纳米颗粒随着所携带的化疗药物而膨胀并且不能有效地达到指定。

在美国化学学会杂志上发表的一篇论文中,由大田基础科学研究所(IBS)纳米粒子中心主任Taeghwan Hyeon领导的联合研究小组,韩国基础科学研究所的Seung-Hae Kwon博士首尔和韩国首尔国民大学的Nohyun Lee教授报告了一种新的靶向策略,该策略允许药物负载纳米颗粒的深部肿瘤穿透。他们使用了“点击反应”,这是一种化学反应,很容易加入分子构建块,就像两条安全带“咔哒”地扣住一样。 “我们的想法是诱导免疫细胞靶向抗体与细胞上载药纳米颗粒的连接,而不是将它们带入细胞或使用抗体 - 纳米颗粒结合物。大多数其他研究都这样做,但未能产生令人满意的结果, “该研究的通讯作者Nohyun Lee教授说。

在点击反应中,化学试剂使非天然化学基团易于与靶蛋白的任何位点连接,具有高位点选择性。在这项研究中,研究人员使用了反式环辛烯和四嗪之间的点击反应。将反式环辛烯功能化的抗体注射到小鼠中以标记肿瘤浸润的免疫细胞。一段时间后,给予四嗪官能化的中孔二氧化硅纳米粒子,使它们“点击”以连接免疫细胞。 “这种点击反应辅助免疫细胞靶向(CRAIT)策略成功”入侵“预期区域:肿瘤组织的实时荧光成像显示运动免疫细胞转运纳米颗粒,如图2所示。与被动靶向相比, CRAIT方法使侵袭性乳腺癌模型的肿瘤负荷减少了两倍,“该研究的第一作者Soo Hong Lee博士解释说。装载有抗癌药物多柔比星的纳米颗粒不影响细胞的活力和迁移。

该研究的通讯作者Taeghwan Hyeon主任说:“通过CRAIT方法提供的纳米粒子的肿瘤内分布是克服传统递送方法局限性的关键。本研究将拓宽纳米药物的应用范围。”

由于CRAIT方法依赖于点击反应,因此它可以应用于各种递送载体,包括胶束,脂质体和其他纳米颗粒。另外,如果有足够的抗体可用,各种循环细胞可用作递送载体。由于循环细胞参与各种炎性疾病,CRAIT方法的覆盖范围不仅限于癌症。通用的CRAIT方法很简单,需要使用发育良好的生物结合反应修饰抗体和纳米颗粒。

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