深圳先进院在纳米人工红细胞高效治疗癌症研究中获进展

深圳先进技术研究院 / 2016-11-16
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纳米人工红细胞利用氧气干预线粒体杀伤癌细胞的机制:1)氧气上调细胞内ATP浓度,促进阿霉素释放,增强化疗;2)氧气上调细胞内ROS浓度,增强自身细胞杀伤力。

近日,中国科学院深圳先进技术研究院研究员蔡林涛带领的纳米医学研究小组,在纳米人工红细胞高效治疗癌症领域取得新突破,相关成果在线发表在Wiley期刊《先进医疗材料》上(Advanced Healthcare Materials, 2016, 5, 2161–2167),该成果同时入选期刊的封面论文(Advanced Healthcare Materials, 2016, 5, 2145)

蔡林涛及小组成员赵鹏飞、郑明彬构建了一种具有优良的载氧功能和能量(磷酸腺苷,ATP)响应的新型纳米人工红细胞。该体系以聚合物-氧载体(血红蛋白)复合物为内核,类似于细胞膜结构的阳离子磷脂为外壳,静电作用负载嵌有化疗药物阿霉素的核酸适配体(A/D-ONC)。该仿生的纳米体系具有红细胞类似的携氧和释氧功能,能够将氧气高效地输送至癌细胞内部直接干预线粒体代谢,显著提高细胞内的ATP和活性氧基团(ROS)的含量。增量的ATP 能够显著促进阿霉素从具有ATP 响应的A/D-ONC 中释放出来用于化疗,成功将对细胞生长有利的ATP 转变为致命的化疗;同时,增量的ROS 能够提高对癌细胞的杀伤力。通过有效结合这两个因素,纳米人工红细胞实现了更高的细胞致死效果,相比于游离的阿霉素提高了438%

纳米人工红细胞通过简单的氧气干预,将对细胞有利和有害的因素,均转变或放大为对细胞有害的因素,实现对癌细胞殊途同归的杀伤作用,为新型肿瘤治疗提供了新的窗口。

该项目获得国家自然科学基金、科技部国际合作、中科院仪器专项、广东省纳米医药重点实验室等基金支持。


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