东华大学何创龙教授：细胞膜伪装的响应型纳米粒子用于MRI介导的免疫-化学动力学协同治疗骨肿瘤|BAM

近期，东华大学何创龙教授在科爱出版创办的期刊Bioactive Materials上发表文章：细胞膜伪装的响应型纳米粒子用于MRI介导的免疫-化学动力学协同治疗骨肿瘤。该研究报道了一种具有肿瘤微环境响应性、骨肿瘤靶向性能的纳米体系，将MRI成像、免疫疗法与化学动力学疗法相结合，发挥出良好的抗肿瘤性能，推动了纳米技术在骨肿瘤治疗领域的发展。

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研究内容简介

骨肉瘤是一种难以治愈的恶性骨疾病，给临床病人带来了极大的痛苦。纳米技术虽然在癌症治疗中进行了广泛研究，但由于靶向性差和效率不高等缺点限制了其发展。基于此，该团队利用阿仑膦酸钠/K7M2细胞膜共同修饰的中空二氧化锰纳米颗粒作为载体，负载传统中药人参皂苷Rh2，获得了具有MRI成像性、肿瘤响应性、骨肿瘤靶向性能的Rh2@HMnO₂-AM纳米体系，它能够有效触发免疫原性细胞死亡（ICD）和类芬顿反应。因此，Rh2@HMnO₂-AM可以作为一种结合免疫疗法和化学动力学疗法的多功能纳米平台，有效用于骨肉瘤的诊疗（Figure 1）。

Figure 1. Synthetic procedure of Rh2@HMnO2-AM and mechanism of MRI-guided immuno-chemodynamic synergistic osteosarcoma therapy.

研究者对合成的纳米颗粒进行一系列表征（如Figure 2所示）。TEM和元素分析显示，纳米颗粒呈现球状形貌，直径为141.5 nm左右，而且含有氮、硫等标志性元素。傅里叶变换红外光谱、X射线衍射和Zeta电位结果均证明了目标材料的成功合成，而且阿仑膦酸钠和细胞膜的改性对HMnO₂纳米颗粒的晶体结构没有影响。另外，纳米粒的胶体稳定性是评估其是否适合通过静脉给药方式作用于机体的一个关键指标，可以看到Rh2@HMnO₂-AM在不同介质中未出现明显沉积，这表明其稳定性良好。

Figure 2. Some characteristics of nanoparticles.

通过对荷瘤小鼠的肿瘤体积、体重和生存曲线进行评估，研究Rh2@HMnO₂-AM纳米粒对骨肿瘤生长的抑制效果。如Figure 3中的结果显示，Rh2@HMnO₂-AM纳米颗粒具有良好的协同治疗效果。免疫组化染色结果表明，与对照组相比，用Rh2@HMnO₂-AM处理过的病灶组织能显著上调HMGB-1、CRT的表达，体现材料能在一定程度上可以触发DC细胞的成熟。另外，肿瘤浸润性Tregs反映了肿瘤微环境中的免疫逃逸程度，通过免疫荧光染色结果可以知道，该纳米粒子能够明显减少Treg细胞在肿瘤部位的分布，经过免疫-化学联合治疗的小鼠肾脏部位的CD4+和CD8+ T细胞的含量也是所有组中最多的。以上结果均证实了Rh2@HMnO₂-AM介导肿瘤免疫治疗的可行性。

Figure 3. The in vivo experiments of nanoparticles.

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论文第一/通讯作者简介

第一作者：傅丽文

东华大学生物与医学工程学院2019级博士研究生。

通讯作者：何创龙

东华大学生物与医学工程学院教授、博导、副院长，生物制造与组织再生课题组负责人。主要从事生物材料、组织工程、纳米医学等领域的教学和科研工作。先后主持科技部重点研发计划课题1项、国家自然科学基金面上项目5项；在国内外学术期刊上发表学术论文200多篇，其中IF＞10的论文30多篇，H指数为50；获授权国家发明专利32项；多次入选Elsevier中国高被引学者榜单和全球学者库“全球顶尖前10万科学家”榜单；担任期刊Composites part B: Engineering编委，任中国生物材料学会骨修复材料与器械分会副主任委员等职务。

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资助信息

该研究获国家自然科学基金、上海市自然科学基金等项目的资助。

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原文信息

Liwen Fu, Weiying Zhang, Xiaojun Zhou, Jingzhong Fu*, Chuanglong He*. 

Tumor cell membrane-camouflaged responsive nanoparticles enable MRI-guided immuno-chemodynamic therapy of orthotopic osteosarcoma. 

Bioactive Materials, 17, (2022) 221-233.

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Bioactive Materials是一本高质量英文期刊，目前已经被SCIE、PubMed Central、Scopus、Embase收录。同时本刊还入选了2019年中国科技期刊卓越行动计划--“高起点新刊”项目。

2022年Bioactive Materials 获得影响因子16.874 ，在Materials Science，Biomaterials领域排名第一。

位于《2021年中国科学院文献情报中心期刊分区表》1区，TOP期刊。

CiteScore 2021: 14.3。