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國家自然科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng):高分子遞藥載體的構(gòu)筑與功能調(diào)控研究

讓腫瘤細(xì)胞自愿“分享”藥物

發(fā)布時(shí)間:2024-06-24來源: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(zhǔn)地遞送到腫瘤細(xì)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(tuán)隊(duì)歷經(jīng)15年科研攻堅(jiān),發(fā)現(xiàn)了腫瘤主動(dòng)“索取”藥物的新機(jī)制,并基于此機(jī)制構(gòu)建了智能遞藥系統(tǒng),成功突破了“血管難出”和“瘤內(nèi)難入”兩大瓶頸難題,顯著提升了靶向治療的療效。

6月24日,申有青團(tuán)隊(duì)主持完成的“高分子遞藥載體的構(gòu)筑與功能調(diào)控研究”項(xiàng)目榮獲國家自然科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。

在臨床實(shí)踐中,人們發(fā)現(xiàn)腫瘤血管孔隙稀少,使得遞藥系統(tǒng)難以從血管中“滲出”進(jìn)入瘤內(nèi)組織,同時(shí)這些遞藥系統(tǒng)也難以擴(kuò)散至遠(yuǎn)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(tǒng)自身的“被動(dòng)擴(kuò)散”效果有限,那么能否轉(zhuǎn)變思路,引導(dǎo)癌癥細(xì)胞進(jìn)行“主動(dòng)傳遞”呢?在這一思路的指引下,團(tuán)隊(duì)首次發(fā)現(xiàn)了正電性高分子觸發(fā)細(xì)胞轉(zhuǎn)胞運(yùn)的現(xiàn)象,即細(xì)胞能主動(dòng)吞噬高分子載體,再將它從其他部位吐出來?;谶@一發(fā)現(xiàn),團(tuán)隊(duì)建立了腫瘤主動(dòng)遞藥新機(jī)制——原本被動(dòng)等待的腫瘤細(xì)胞被激活,它們不僅會(huì)主動(dòng)將血液中的遞藥系統(tǒng)“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(xì)胞。如此一來,原本在血液中艱難尋找通往腫瘤組織入口的遞藥系統(tǒng),現(xiàn)在可以輕松“滲透”到腫瘤內(nèi)部,并全面清除腫瘤細(xì)胞,實(shí)現(xiàn)了腫瘤靶向遞藥的變革性療效。

在這一理論指導(dǎo)下,團(tuán)隊(duì)利用γ-谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶在胰腺癌等腫瘤中高表達(dá)的特點(diǎn),設(shè)計(jì)并合成了酶響應(yīng)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(fù)性,而一旦進(jìn)入腫瘤環(huán)境,則迅速“轉(zhuǎn)變”為正電性,促進(jìn)遞藥系統(tǒng)跨細(xì)胞快速“接力”轉(zhuǎn)運(yùn)。

團(tuán)隊(duì)還致力于開發(fā)適合的高分子遞藥材料,為規(guī)模化生產(chǎn)打下基礎(chǔ)。樹狀高分子因其結(jié)構(gòu)明確、無毒而成為理想的遞藥載體,但同時(shí)也存在制備效率低、純化困難等諸多問題,無法規(guī)?;瘧?yīng)用。針對(duì)這些問題,團(tuán)隊(duì)提出了不對(duì)稱單體對(duì)“正交雙點(diǎn)擊反應(yīng)”的樹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(jié)構(gòu)的精準(zhǔn)性。據(jù)悉,利用新方法,第五代樹狀高分子在一天內(nèi)即可完成合成。

利用這些載體材料,團(tuán)隊(duì)成功構(gòu)筑了高效遞藥系統(tǒng),并詳細(xì)梳理了包括血液循環(huán)、血管外滲、瘤內(nèi)滲透、細(xì)胞攝取和藥物釋放在內(nèi)的五步級(jí)聯(lián)過程及各步對(duì)遞藥系統(tǒng)功能的矛盾要求。團(tuán)隊(duì)提出了通過載體性質(zhì)自適應(yīng)來集成和協(xié)同遞藥系統(tǒng)各功能的原則,并建立了相應(yīng)的載體性質(zhì)調(diào)控方法,實(shí)現(xiàn)了遞藥系統(tǒng)的功能集成。

“我們團(tuán)隊(duì)將繼續(xù)深入探索高分子結(jié)構(gòu)與轉(zhuǎn)胞運(yùn)能力之間的關(guān)系,發(fā)展功能集成型高分子的精準(zhǔn)合成方法,構(gòu)建更高效的遞藥系統(tǒng),為抗擊癌癥提供有力的武器?!鄙暧星嗾f。


(來源:潮新聞 2024年6與24日)