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肿瘤微环境激活的可代谢的Cu2O@CaCO3精准靶向药物

          结直肠肿瘤(CRC)是消化道常见的恶性肿瘤,其发病率和死亡率均较高,生长相对比较缓慢,早期检出率不高且易发生转移,许多患者因此失去了进行有效治疗的机会。手术切除肿瘤是临床上首选的治疗方法,然而对于低位直肠癌的治疗,保持肛门功能的完整性是极其困难的。随着纳米技术的发展,抗癌纳米药物已成科研工作者的研究热门领域。为了提高治疗效率,将多种治疗模式整合到一种纳米药物中进行协同治疗已展现出巨大的应用前景。然而,现有的单一或组合的治疗方式,由于缺乏对肿瘤部位的特异性识别,都存在一定的弊端或局限性   而使结直肠癌治疗无法达到预期。因此,设计一种肿瘤微环境(TEM)激活的纳米复合材料能够为精准靶向的癌症治疗提供高效的响应性治疗模式。
        在近期一篇发表于《
ADVANCED MATERIALS》的文章中,中国科学院长春应用化学研究所、广州医科大学等研究团队报道了一种结直肠肿瘤微环境激活的抗肿瘤协同治疗体系,集原发病灶精准治疗和转移病灶全身治疗为一体。针对结直肠肿瘤环境微酸性和内源性H2S过表达的微环境特征模式构建了核壳结构的Cu2O@CaCO3可代谢纳米药物以实现协同治疗。pH响应型CaCO3作为保护壳层,可避免Cu2O在到达结直肠肿瘤病灶之前被正常组织的内源性H2S硫化。Cu2O@CaCO3到达结直肠肿瘤病灶,CaCO3保护壳层在酸性肿瘤微环境下分解并释放钙离子,导致癌细胞内Ca2+超载,Cu2O内核暴露并可与H2S可反应生成具有光热转换、光催化和类芬顿反应性能的可代谢的Cu31S16。在透明质酸(HA)修饰后,Cu2O@CaCO3可以实现CRC靶向和TME触发的光热-光动力学-化学动力学-钙超载介导的协同治疗。治疗后,超小的Cu31S16可通过肾脏过滤系统通过尿液代谢至体外,有效避免了无机纳米颗粒在体内长期滞留造成的危害。此外,实验也发现Cu2O@ CaCO3纳米复合材料能够有效地将促肿瘤生长的M2型肿瘤相关巨噬细胞重新编译为杀伤肿瘤的M1型巨噬细胞,从而启动T细胞调节的免疫响应,可有效抑制浸润性肿瘤和远端次级肿瘤的生长。在原发肿瘤被治愈后启动类疫苗的免疫效果,进一步诱导强烈的免疫反应,进而同时抑制CRC的远端转移和复发。
       因此,结直肠癌肿瘤微环境激活的Cu2O@CaCO3可实现精准高效的“刺激响应”结直肠癌治疗。合理设计可被TME激活的纳米复合材料为构建响应型肿瘤治疗平台提供了一种新的策略,不仅能够实现原发和转移病灶的同步有效抑制,而且可以减少肿瘤的转移和复发并降低毒副作用,处于不同分期的结直肠癌患者均可获得针对性治疗。

(来源:QYIM & AMSC YQ NIU编报)

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