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  南京大學/東南大學合作開發(fā)新型藥物遞送系統(tǒng)，實現(xiàn)乳腺癌化學-聲動力治療
  
  2023-05-22 來源：轉化醫(yī)學網(wǎng)
  
  日前，南京大學/東南大學趙遠錦團隊《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性天然花粉遞送系統(tǒng)(PO/D-PGs)，可同時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)乳腺癌的類型，臨床醫(yī)生選擇不同的治療策略。TNBC是較難治療的，因為它缺乏人類表皮生長因子受體、雌激素受體和孕激素受體的表達，而這些受體通常作為乳腺癌的治療靶點。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有限，并且化療藥物的系統(tǒng)給藥通常會引起許多副作用。雖然已經(jīng)開發(fā)了一些遞送系統(tǒng)來實現(xiàn)多重和局部藥物遞送，但是很少報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法控制的，從而導致非較佳治療效果。
  
  在本文中，研究人員提出了一種超聲響應花粉輸送系統(tǒng)，能夠同時輸送氧氣和化療藥物，通過局部注射治療 TNBC。
  
  研究過程
  
  在本研究的實驗中，天然微載體花粉粒（PGs）由向日葵植物的花粉制備而成，整個制備過程如圖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)過水洗后的表面形貌b。然后，用丙酮和乙醚對向日葵PGs進行脫酯處理，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構，將脫酯后的花粉進行脫水碳化處理，硫酸處理后脫酯后的PGs表面形貌如圖d. 由于存在酚類化合物和類胡蘿卜素等熒光團，因此脫脂的 PG 具有很強的自發(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。研究人員評估了 PFC 的載氧和釋放性能，并驗證了應用 LIUS 促進 PFC 釋放氧氣的效率，這是下游實驗所必需的。碳化向日葵花粉粒的中空和獨特的尖狀多孔結構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，評估了其負載效率。
  
  在細胞實驗之前，研究人員對材料的生物相容性進行了評估。然后，研究人員建立了額外的研究組來確認 PO/D-PGs + LIUS 系統(tǒng)的細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 在體內的抗腫瘤功效。
  
  研究人員使用Ki-67和末端脫氧核苷酸轉移酶介導的dUTP缺口末端標記（TUNEL）免疫組化染色檢測腫瘤細胞的增殖和凋亡。
  
  研究結果證實了基于PO/D-PGs的化學聲動力療法的抗腫瘤功效，氧輸送可以顯著增強協(xié)同治療效果并逆轉腫瘤缺氧微環(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 組含有大量凋亡細胞。PO/D-PGs+LIUS組癌細胞比例明顯低于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)學領域具有廣闊的應用前景。
  
  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)，以提高化學聲動力療法在 TNBC 治療中的性能。
  
  研究結果表明，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性，在聯(lián)合腫瘤治療中顯示出巨大的潛力。
  
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