近日，國際著名學(xué)術(shù)期刊《Biomaterials》在線發(fā)表了東南大學(xué)生物科學(xué)與醫(yī)學(xué)工程學(xué)院/數(shù)字醫(yī)學(xué)工程全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室梁高林教授、王睿研究員團(tuán)隊的最新研究成果，文章題目為“Acid and phosphatase-triggered release and trapping of a prodrug on cancer cell enhance its chemotherapy（微酸以及磷酸酶觸發(fā)前藥在細(xì)胞膜表面的釋放與捕獲用以增強(qiáng)癌癥化療）”。該研究提出了一種“釋放與捕獲”新型藥物遞送策略，可以將化療藥物“鎖定”在腫瘤部位，使其長時間發(fā)揮作用。該策略在小鼠乳腺癌模型中顯著提升了化療效果（Biomaterials 2025, 320, 123254.）。

化療是常見的癌癥治療手段，但傳統(tǒng)的小分子化療藥物缺乏對腫瘤的靶向性，往往在全身擴(kuò)散，殺死癌細(xì)胞的同時也傷害健康細(xì)胞，副作用嚴(yán)重。近年來，研究人員開發(fā)了許多基于納米載體的藥物遞送系統(tǒng)，希望將化療藥物更精準(zhǔn)地遞送至腫瘤病灶。然而，這些納米載體常常因無法與腫瘤細(xì)胞有效結(jié)合而從腫瘤組織中“漏走”，導(dǎo)致藥物在腫瘤部位的實(shí)際滯留時間很短，靶向效率不理想。如何讓運(yùn)送到腫瘤病灶的藥物“留得住、作用久”一直是納米醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的一大挑戰(zhàn)。針對這一難題，研究團(tuán)隊設(shè)計出一種對腫瘤微環(huán)境和酶雙重響應(yīng)的納米藥物Nap-FYp-CPT@MSN-CHI。該系統(tǒng)由兩部分組成：包含化療藥物喜樹堿（CPT）的多肽前藥Nap-FYp-CPT，以及介孔二氧化硅納米載體MSN-CHI。研究人員巧妙地利用腫瘤獨(dú)特的生理環(huán)境來實(shí)現(xiàn)“釋放與捕獲”：當(dāng)這種納米藥物經(jīng)尾靜脈注射進(jìn)入體內(nèi)后，會通過血液循環(huán)富集到腫瘤部位。首先，腫瘤微酸性的環(huán)境觸發(fā)納米載體釋放出前藥分子 Nap-FYp-CPT。隨后，在腫瘤細(xì)胞膜表面高表達(dá)的堿性磷酸酶（ALP）的作用下，這些釋放的前藥迅速發(fā)生酶觸發(fā)的自組裝，在細(xì)胞膜上原位形成水凝膠，猶如給腫瘤細(xì)胞表面涂上一層“黏膠”。這一水凝膠網(wǎng)絡(luò)將附近的納米載體牢牢“捕獲”在癌細(xì)胞膜上，不讓它們再逃離腫瘤組織。接下來，剩余的前藥分子會緩慢地從納米載體中持續(xù)釋放，并逐漸進(jìn)入癌細(xì)胞內(nèi)部。在細(xì)胞內(nèi)，前藥又在細(xì)胞內(nèi)羧酸酯酶的作用下分解釋放出活性化療藥物喜樹堿（見下圖）。細(xì)胞和動物實(shí)驗(yàn)表明，納米藥物Nap-FYp-CPT@MSN-CHI可以有效靶向病灶部位并長時間滯留，顯著提高了化療藥物對腫瘤的治療效果。這種新型的藥物遞送策略有望應(yīng)用于臨床腫瘤治療。

該論文的第一作者為東南大學(xué)生物科學(xué)與醫(yī)學(xué)工程學(xué)院博士生朱亮熹。王睿研究員和梁高林教授為該論文的共同通訊作者。

該工作在國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目、國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目、國家自然科學(xué)基金青年項(xiàng)目、江蘇省前沿引領(lǐng)技術(shù)基礎(chǔ)研究重大項(xiàng)目和東南大學(xué)博士研究生創(chuàng)新能力提升計劃的資助下完成。