科研进展

科研进展

河南省脑靶向生物纳米药物重点实验室围绕国家“脑科学与类脑研究”重大科技项目研究方向,聚焦复杂脑部疾病的诊疗研究。其中,脑胶质瘤(GBM)是中枢神经系统最常见的脑肿瘤,其发生率和死亡率较高,临床上至今仍缺乏安全、有效的治疗方法。GBM难以治愈主要归因于肿瘤微环境复杂、常见的单一治疗方式效率低、易产生耐药性等。针对该系列问题,实验室通过设计砷基纳米药物调控肿瘤微环境、构建金属螯合治疗、基因化动力联合治疗及CRISPR/Cas9基因编辑等新型治疗策略,实现了GBM的高效治疗。

 

脑胶质瘤的砷基纳米药物治疗

针对还原及乏氧的肿瘤微环境实验室设计了一种由银纳米粒子及表面螯合的砷V组成砷基纳米药物。其具有GSH应激释放及内涵体逃逸特性,能够通过抑制肿瘤细胞内的GPxSOD,实现LC3自噬介导的细胞凋亡,进而有效抑制肿瘤细胞增殖。实验结果表明,砷基纳米药物在肿瘤治疗及原位检测方面有着巨大的应用前景。该成果发表在ACS Applied Materials & Interfaces 2022, 14, 32, 36487–36502IF=10.383SCI一区期刊博士研究生闫纪亮、博士后研究员Sumaira Hanif为该论文共同第一作者,吴海刚博士Pir Muhammad博士为共同通讯作者。

文章链接:https://doi.org/10.1021/acsami.2c12076

 

脑胶质瘤的金属螯合治疗

利用螯合剂2-(-2-吡啶基亚甲基)-N,N-二甲基肼基硫代甲酰胺(Dp44mT)可选择性靶向癌细胞中高浓度的铜离子并产生大量活性氧(ROS)来杀伤肿瘤细胞这一特点,实验室将Dp44mT与血管扩张剂瑞加德松(Reg)共同装载到纳米粒子中,外部修饰靶向多肽Angiopep-2功能化的红细胞膜(Ang-M)。实验证明,该主动仿生纳米药物Ang-MNPs@(Dp44mT/Reg) 可以有效穿越血脑屏障(BBB),主动靶向GBM病灶,且血液循环时间长,毒副作用低。U87MG-luc原位GBM模型小鼠实验表明,其能够有效抑制肿瘤生长并延长荷瘤小鼠的生存周期。该纳米递送系统还可拓展为一体化平台应用于脑部疾病的诊疗。该成果发表在Biomaterials 2022, 289, 121760IF=15.305SCI一区期刊)。博士后研究员Muhammad Ismail、研究生杨汶、李彦飞为该论文共同第一作者,冰洋教授、David B. Lovejoy教授为共同通讯作者。

文章链接:https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2022.121760

 

脑胶质瘤的化学动力学和RNAi联合治疗

利用化学动力学疗法(CDT具有无侵袭性和高响应性这一特点,实验室开发了以转移性黑色素瘤细胞膜为外壳电荷转化赖氨酸为中间层siRNA络合的聚乙烯亚胺黄原酸酯PEX)为内核的仿生纳米药物其可有效穿透BBBPEX螯合肿瘤细胞中丰富的铜离子,不仅导致GSH的耗竭,而且生成能杀死肿瘤细胞的羟基自由基·OH同时,抗凋亡蛋白Bcl-2的基因沉默导致ROS水平的增加,从而诱导GBM细胞凋亡级联反应。在皮下黑色素瘤和原位GBM肿瘤模型中均展现优异的治疗效果及延长的生存周期该成果发表在Advanced Functional Materials 2022, 2209239IF=19.925SCI一区期刊,博士研究生张东亚为第一作者,冰洋教授、郑蒙教授和邹艳副教授为共同通讯作者。

文章链接:https://doi.org/10.1002/adfm.202209239

 

脑胶质瘤的CRISPR/Cas9基因编辑治疗

利用CRISPR基因编辑技术的特异性及高效性,实验室开发了一种新型的聚合物载体,通过在聚合物上修饰胍基和含氟基团,能显著提高对Cas9 RNP的包裹和装载。形成的纳米颗粒可以有效穿过BBB显示出优越的血液循环时间、细胞内吞能力和药物装载能力,同时,具备良好的生物相容性,能够高效编辑致癌基因,从而抑制肿瘤生长,在临床应用转化上具有较好的前景该成果发表在Journal of Controlled Release 2022, 351, 739–751IF=11.467SCI一区期刊,阮卫民副教授和研究生焦明珠、徐森为该论文共同第一作者,冰洋教授、郑蒙教授、省人民医院迁荣军主任为共同通讯作者。

文章链接: https://doi.org/10.1016/j.jconrel.2022.09.046

 

实验室网址:https://bs.henu.edu.cn/cn.htm

 

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