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國家自然科學(xué)獎二等獎:高分子遞藥載體的構筑與功能調控研究

讓腫瘤細胞自愿“分享”藥物

發(fā)布時(shí)間:2024-06-24來(lái)源:潮新聞作者:何冬健 王湛 馬宇丹 陳永楠16

腫瘤靶向遞藥,簡(jiǎn)而言之,就是將裝載抗腫瘤藥物的“包裹”精準地遞送到腫瘤細胞所在位置以進(jìn)行治療。浙江大學(xué)化學(xué)工程與生物工程學(xué)院教授申有青團隊歷經(jīng)15年科研攻堅,發(fā)現了腫瘤主動(dòng)“索取”藥物的新機制,并基于此機制構建了智能遞藥系統,成功突破了“血管難出”和“瘤內難入”兩大瓶頸難題,顯著(zhù)提升了靶向治療的療效。

6月24日,申有青團隊主持完成的“高分子遞藥載體的構筑與功能調控研究”項目榮獲國家自然科學(xué)獎二等獎。

在臨床實(shí)踐中,人們發(fā)現腫瘤血管孔隙稀少,使得遞藥系統難以從血管中“滲出”進(jìn)入瘤內組織,同時(shí)這些遞藥系統也難以擴散至遠離血管的腫瘤深處,極大地限制了藥效的發(fā)揮。

既然遞藥系統自身的“被動(dòng)擴散”效果有限,那么能否轉變思路,引導癌癥細胞進(jìn)行“主動(dòng)傳遞”呢?在這一思路的指引下,團隊首次發(fā)現了正電性高分子觸發(fā)細胞轉胞運的現象,即細胞能主動(dòng)吞噬高分子載體,再將它從其他部位吐出來(lái)?;谶@一發(fā)現,團隊建立了腫瘤主動(dòng)遞藥新機制——原本被動(dòng)等待的腫瘤細胞被激活,它們不僅會(huì )主動(dòng)將血液中的遞藥系統“抓取”至腫瘤組織,而且在自己“飽餐一頓”后,還愿意將藥物“分享”給其他腫瘤細胞。如此一來(lái),原本在血液中艱難尋找通往腫瘤組織入口的遞藥系統,現在可以輕松“滲透”到腫瘤內部,并全面清除腫瘤細胞,實(shí)現了腫瘤靶向遞藥的變革性療效。

在這一理論指導下,團隊利用γ-谷氨酰轉肽酶在胰腺癌等腫瘤中高表達的特點(diǎn),設計并合成了酶響應性高分子聚合物。這種聚合物能在血液中保持電中性或電負性,而一旦進(jìn)入腫瘤環(huán)境,則迅速“轉變”為正電性,促進(jìn)遞藥系統跨細胞快速“接力”轉運。

團隊還致力于開(kāi)發(fā)適合的高分子遞藥材料,為規?;a(chǎn)打下基礎。樹(shù)狀高分子因其結構明確、無(wú)毒而成為理想的遞藥載體,但同時(shí)也存在制備效率低、純化困難等諸多問(wèn)題,無(wú)法規?;瘧?。針對這些問(wèn)題,團隊提出了不對稱(chēng)單體對“正交雙點(diǎn)擊反應”的樹(shù)狀高分子合成新方法,簡(jiǎn)化了合成步驟,提高了合成效率和產(chǎn)率,并確保了高分子結構的精準性。據悉,利用新方法,第五代樹(shù)狀高分子在一天內即可完成合成。

利用這些載體材料,團隊成功構筑了高效遞藥系統,并詳細梳理了包括血液循環(huán)、血管外滲、瘤內滲透、細胞攝取和藥物釋放在內的五步級聯(lián)過(guò)程及各步對遞藥系統功能的矛盾要求。團隊提出了通過(guò)載體性質(zhì)自適應來(lái)集成和協(xié)同遞藥系統各功能的原則,并建立了相應的載體性質(zhì)調控方法,實(shí)現了遞藥系統的功能集成。

“我們團隊將繼續深入探索高分子結構與轉胞運能力之間的關(guān)系,發(fā)展功能集成型高分子的精準合成方法,構建更高效的遞藥系統,為抗擊癌癥提供有力的武器?!鄙暧星嗾f(shuō)。


(來(lái)源:潮新聞 2024年6與24日)