科研聚焦

纳米医学和生物材料团队在自降解聚合物前药用于改善癌症化疗方面取得研究进展

      聚合物前药能改善传统纳米药物载药量低、药物释放不可控等问题。目前,已经有多种聚合物前药进入临床评估,其中数种有望在不久的将来进入市场。对于聚合物前药,有效且充分的原药释放是影响其功效的关键,所以大多数聚合物前药是利用肿瘤组织独特的微环境作为刺激信号释放原药,例如高表达的酶、活性氧(ROS)等。虽然这些刺激信号相对于正常组织是高表达的,但作为断裂前药化学键的刺激信号,其浓度仍然是处于较低的水平,并且传统的前药设计局限于一个刺激响应分子仅能活化一个前药分子,这就导致前药活化效率低、药物活化不充分等问题,进而影响聚合物前药的治疗效果。

 针对上述问题,纳米医学和生物材料团队制备了一种线性触发式自降解聚合物前药,在ROS触发下该聚合物能发生类多米诺式级联解聚,释放侧基键合的化疗药物阿霉素(DOX),实现一个刺激信号分子活化多个前药分子的功能。进一步利用该聚合物前药包载肿瘤特异性ROS放大剂NCyNH2,构建自放大激活型纳米前药。在肿瘤组织内高水平ROS刺激下,自降解聚合物前药自发、快速的解聚,促进DOX前药的活化,同时也释放出包载的NCyNH2,通过破坏线粒体的功能,特异性提高肿瘤组织内的ROS水平,进而促进自降解聚合物更充分地降解,释放出更多的DOX原药和NCyNH2,实现循环自放大激活前药的目的。体外和体内研究一致表明,该纳米前药能特异性上调瘤内ROS水平,提高前药活化效率,从而产生显著的抗肿瘤功效,同时利用药物荧光的变化能够实现体内外对药物活化的实时监测。研究成果以“Self-immolative polyprodrug-based tumor-specific cascade amplificated drug release nanosystem for orchestrated synergistic cancer therapy”为题发表在国际权威学术期刊Biomaterials上,全文链接https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2022.121803