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  南京大學(xué)/東南大學(xué)合作開(kāi)發(fā)新型藥物遞送系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)乳腺癌化學(xué)-聲動(dòng)力治療
  
  2023-05-22 來(lái)源：轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)網(wǎng)
  
  日前，南京大學(xué)/東南大學(xué)趙遠(yuǎn)錦團(tuán)隊(duì)《Advanced Science》發(fā)表題為“Ultrasound-Responsive Oxygen-Carrying Pollen for Enhancing Chemo-Sonodynamic Therapy of Breast Cancer”的研究論文，該研究提出了一種新型的超聲響應(yīng)性天然花粉遞送系統(tǒng)(PO/D-PGs)，可同時(shí)裝載化療藥物和氣態(tài)藥物，用于TNBC的協(xié)同治療。
  
  研究背景
  
  乳腺癌目前是全球女性發(fā)病率和死亡率的主要原因，并且發(fā)病率不斷上升。根據(jù)乳腺癌的類(lèi)型，臨床醫(yī)生選擇不同的治療策略。TNBC是較難治療的，因?yàn)樗狈θ祟?lèi)表皮生長(zhǎng)因子受體、雌激素受體和孕激素受體的表達(dá)，而這些受體通常作為乳腺癌的治療靶點(diǎn)。迄今為止，TNBC 有效的治療策略是全身化療。此外，已經(jīng)探索和闡明了一些氣體療法具有抑制腫瘤的作用。然而，單一藥物使用的有效性相對(duì)有限，并且化療藥物的系統(tǒng)給藥通常會(huì)引起許多副作用。雖然已經(jīng)開(kāi)發(fā)了一些遞送系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)多重和局部藥物遞送，但是很少報(bào)道化療藥物和氣體的共同遞送。此外，現(xiàn)有遞送系統(tǒng)的藥物局部釋放通常是無(wú)法控制的，從而導(dǎo)致非較佳治療效果。
  
  在本文中，研究人員提出了一種超聲響應(yīng)花粉輸送系統(tǒng)，能夠同時(shí)輸送氧氣和化療藥物，通過(guò)局部注射治療 TNBC。
  
  研究過(guò)程
  
  在本研究的實(shí)驗(yàn)中，天然微載體花粉粒（PGs）由向日葵植物的花粉制備而成，整個(gè)制備過(guò)程如圖a所示。首先，將向日葵花粉用水洗滌數(shù)次，掃描電子顯微鏡（SEM）圖像顯示了向日葵花粉經(jīng)過(guò)水洗后的表面形貌b。然后，用丙酮和乙醚對(duì)向日葵PGs進(jìn)行脫酯處理，脫酯后的向日葵PGs的表面形貌如圖c。為了得到中空的多刺微囊結(jié)構(gòu)，將脫酯后的花粉進(jìn)行脫水碳化處理，硫酸處理后脫酯后的PGs表面形貌如圖d. 由于存在酚類(lèi)化合物和類(lèi)胡蘿卜素等熒光團(tuán)，因此脫脂的 PG 具有很強(qiáng)的自發(fā)熒光。
  
  花粉粒 (PG) 的制備和表征方法
  
  PFC 是一種惰性化合物，在正常大氣壓和室溫下以液體形式存在。PFC 具有顯著的氧溶解度，是水的二十倍。研究人員評(píng)估了 PFC 的載氧和釋放性能，并驗(yàn)證了應(yīng)用 LIUS 促進(jìn) PFC 釋放氧氣的效率，這是下游實(shí)驗(yàn)所必需的。碳化向日葵花粉粒的中空和獨(dú)特的尖狀多孔結(jié)構(gòu)使其成為一種潛在的天然藥物載體材料。本研究以DOX作為抗癌藥物，評(píng)估了其負(fù)載效率。
  
  在細(xì)胞實(shí)驗(yàn)之前，研究人員對(duì)材料的生物相容性進(jìn)行了評(píng)估。然后，研究人員建立了額外的研究組來(lái)確認(rèn) PO/D-PGs + LIUS 系統(tǒng)的細(xì)胞毒性和改善缺氧的能力。
  
  受到顯著的體外治療效果的鼓舞，研究人員陸續(xù)研究了 PO/D-PGs 在體內(nèi)的抗腫瘤功效。
  
  研究人員使用Ki-67和末端脫氧核苷酸轉(zhuǎn)移酶介導(dǎo)的dUTP缺口末端標(biāo)記（TUNEL）免疫組化染色檢測(cè)腫瘤細(xì)胞的增殖和凋亡。
  
  研究結(jié)果證實(shí)了基于PO/D-PGs的化學(xué)聲動(dòng)力療法的抗腫瘤功效，氧輸送可以顯著增強(qiáng)協(xié)同治療效果并逆轉(zhuǎn)腫瘤缺氧微環(huán)境。
  
  此外，腫瘤樣本的 TUNEL 免疫組化染色顯示 P/D-PGs + LIUS 和 PO/D-PGs + LIUS 組含有大量凋亡細(xì)胞。PO/D-PGs+LIUS組癌細(xì)胞比例明顯低于P/D-PGs+LIUS組。相比之下，PO/D-PGs + LIUS 組的定量 TUNEL 值明顯高于 P/D-PGs + LIUS 組。因此，基于PO/D-PGs+LIUS的協(xié)同治療在乳腺癌模型中的良好抑瘤效果表明其在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。
  
  研究意義
  
  綜上，本研究提出了一種載有氧氣和化療藥物的 PGs 微載體系統(tǒng)，以提高化學(xué)聲動(dòng)力療法在 TNBC 治療中的性能。
  
  研究結(jié)果表明，基于花粉的遞送系統(tǒng)具有多種藥物共遞送能力和超聲響應(yīng)性，在聯(lián)合腫瘤治療中顯示出巨大的潛力。
  
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