干细胞载带光功能纳米粒子如何实现肿瘤可视化靶向治疗?

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所属分类:抗衰老

 

近年来,乳腺癌不断侵蚀着女性的健康与美丽,在女性恶性肿瘤中发病率与死亡率均居于首位。其中,三阴性乳腺癌的发病人群多为年轻女性,且易复发、易转移。由于三阴性乳腺癌细胞表面的雌激素受体、孕激素受体、原癌基因受体均为阴性,被称为“三阴性”。它的恶性程度较高,易产生耐药性,目前仍缺乏一行之有效的靶向治疗手段。

近日,同济大学医学院附属东方医院纳米医学应用技术研究所和再生医学研究所成昱教授课题组与同济大学医学院副研究员王祎龙、附属东方医院转化研究中心俞作仁教授等人合作,在三阴性乳腺癌治疗领域取得新的进展。其研究论文《光响应间充质干细胞负载纳米药物用于三阴性乳腺癌的光声成像示踪和光热-化学联合治疗》发表在国际著名期刊《Advanced Science》上。

此前已有多项报道表明,间充质干细胞可利用其CXCR4与SDF-1α的特异性结合,自主向肿瘤部位进行迁移。利用磁性纳米材料增强CXCR4表达,可以促进间充质干细胞的迁移,从而增强间充质干细胞靶向肿瘤部位归巢能力。然而,如何通过干细胞实现对乳腺癌细胞的归巢,同时使其兼具刺激响应治疗的功效,是乳腺癌治疗的重点和难点。

在本次研究中,成昱及其团队提出将间充质干细胞作为智能靶向三阴性乳腺癌细胞的纳米药物载体,并设计了一种包裹阿霉素的金磁复合纳米粒子,将光热治疗与化疗联用,使用光声成像的手段对纳米粒子的分布进行实时监控,并对肿瘤部位进行成像,从而实现了治疗过程的可视化。多年来,该领域科学家孜孜以求的干细胞无创示踪、生物靶向、光控热疗及化疗一体化应用的难题在该研究中得以实现。

临床结果证明,光热与化疗联用,协同实现对肿瘤细胞杀伤,可以更加高效地实现肿瘤治疗。成昱课题组部分阐释了其中原因:化疗药物能够抑制细胞耐热相关蛋白HSP70的表达,热疗则发挥促进药物进入细胞核的作用;研究还发现,间充质干细胞作为载体,与肿瘤细胞间可以通过释放包裹纳米粒子的细胞外囊泡的形式进行物质传递。在动物实验中,采用了瘤内注射和尾静脉注射两种方式。瘤内注射动物实验验证了干细胞能够有效促进材料在肿瘤内部的分布,尾静脉注射动物实验验证了干细胞纳米药物载体能够有效靶向肿瘤部位,两种治疗方法均取得了较好的治疗效果。

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