浙大申有青教授、邵世群研究员 Adv. Sci.：简单多能的肿瘤药物递送系统

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创新点：浙江大学化工学院申有青教授和邵世群研究员利用结构简单的聚三级胺氧化物-聚己内酯两亲嵌段聚合物（PTAO-PCL）构建药物递送系统，依靠其独特的细胞膜亲和力成功克服药物递送多级屏障。

纳米药物作为一种可能彻底改变癌症治疗的策略已被广泛探索，目前已有多个纳米药物进入临床使用，但治疗效果仍远低于预期。静脉注射的纳米药物向实体肿瘤靶向发挥疗效，必须经历血液循环（Circulation）、肿瘤部位（Accumulation）；肿瘤渗透（Penetration）、细胞内吞（Internalization）以及药物释放（Release）这五步级联过程（CAPIR Cascade）。为高效完成上述每一步，纳米药物必须克服一系列生理屏障，这要求纳米药物在不同的阶段表现出不同甚至相反的特性才能有效克服这些障碍，完成高效递送。比如，在血液循环过程中，纳米药物要保持隐蔽性且具有较大尺寸（~100 nm），有利于获得长血液循环和肿瘤富集；而在进入肿瘤组织后，纳米药物须减小尺寸（<20 nm）来降低其在肿瘤基质中的扩散阻力；进入肿瘤深处后，纳米药物应能粘附细胞，从而促进药物内化。为了使纳米药物获得这些特性，传统的设计理念是通过按需属性转换将这些功能整合到一种纳米药物中，设计多功能集成的纳米药物，使其能够响应各步骤的微环境实现纳米特性的转变，以期能满足药物递送各步骤的要求，但其结构的复杂性也不可避免地阻碍了其临床转化。因此，开发简单多能的纳米载体具有重要意义。

图1 PTAO纳米载药系统的特性及其药物递送机制

浙江大学化工学院申有青教授团队提出，利用聚三级胺氧化物-聚己内酯两亲嵌段聚合物（PTAO-PCL）构建的药物递送系统，能同时满足药物递送过程所需的各项功能（图1）。PTAO的两性离子结构使其具有抗污特性而不被血浆蛋白吸附，独特的细胞膜亲和力又能使之粘附在红细胞上“搭便车”（RBC-hitchhiking），实现了长血液循环；到达肿瘤部位后，PTAO纳米载药系统能够粘附在肿瘤血管内皮细胞上诱导细胞快速转胞运作用，“主动外渗”至肿瘤间隙中，实现肿瘤富集；然后利用瘤内细胞密度高的特点，通过肿瘤细胞的转胞运进行跨细胞药物传递，避开了药物递送的肿瘤基质屏障，使药物“主动地”在细胞间传递，浸润到肿瘤组织深处。与此同时，PTAO纳米载药系统能够靶向细胞的线粒体，诱导线粒体功能障碍阻断细胞能量代谢，从而克服肿瘤多药耐药性，展示出高效抗肿瘤活性。成果以“Multipotent Poly(Tertiary Amine-Oxide) Micelles for Efficient Cancer Drug Delivery”为题发表在Advanced Science上。

论文信息：

Multipotent Poly(Tertiary Amine-Oxide) Micelles for Efficient Cancer Drug Delivery

Jiajia Xiang, Yihuai Shen, Yifan Zhang, Xin Liu, Quan Zhou, Zhuxian Zhou, Jianbin Tang, Shiqun Shao*, Youqing Shen*

Advanced Science

https://doi.org/10.1002/advs.202200173

来源：申有青教授课题组

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