集光动力治疗和缺氧活化的前药化疗于一体的多功能纳米药物肿瘤靶向治疗策略研究

批准号:
81572998
项目类别:
面上项目
资助金额:
57.0 万元
负责人:
方超
依托单位:
学科分类:
H1815.肿瘤靶向治疗
结题年份:
2019
批准年份:
2015
项目状态:
已结题
项目参与者:
陆琴、侯丽娜、徐见容、栾鑫、刘亚蓉、刘海军、高云鸽、杨思聪
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中文摘要
光动力治疗是一种新颖的已成功转化于临床应用的光触发肿瘤治疗手段,近些年来,肿瘤血管靶向光动力治疗策略受到重点关注。然而,已有的血管靶向光动力治疗方法存在诱发和加重肿瘤组织缺氧应激、肿瘤边缘区域的血管不敏感导致肿瘤复发等瓶颈。本项目在前期工作基础上,率先构建集双靶向光动力治疗和缺氧活化的前药化疗于一体的多模式治疗纳米药物 — cRGDfK多肽修饰的共装载光敏剂维替泊芬(VP)和缺氧活化的前药AQ4N的氧化石墨烯(GO)隐形纳米粒(cRGDfK-pGO-VP-AQ4N)。该纳米药物具有程序性、多功能抗肿瘤特性:通过靶向光动力治疗直接杀伤肿瘤血管内皮细胞和肿瘤细胞,通过抗血管作用诱导肿瘤组织缺氧、坏死,继发AQ4N在缺氧环境中活化杀伤残存的缺氧应激下的肿瘤细胞,实现肿瘤靶向光动力治疗和缺氧活化的前药化疗的有机结合。这一多模式肿瘤靶向治疗策略和相关研究国内外未见报道,具有很高的创新价值。
英文摘要
Photodynamic therapy is a novel light-triggered therapeutic strategy that has been successfully translated into cancer clinic. In recent years, vascular-targeted photodynamic therapy (VTP) has been given more and more attention due to the central role of tumor angiogenesis in cancer development and the R&D breakthrough of antiangiogenic drugs. However, the previously reported VTP methods have encountered two bottlenecks shown in the triggering/aggravating tumor hypoxia stress and low sensitive, resistant peripheral tumor vasculature, both of which finally lead to comprised therapeutic efficacy and tumor relapse. In this proposal, a new nanomedicine, cRGDfK peptide-modified stealth graphene oxide (GO) nanoparticles co-deliverying photosensitizer verteporfin (VP) and hypoxia-activated prodrug AQ4N (cRGDfK-pGO-VP-AQ4N), is smartly engineered. This nanomedicine can exert programmed multi-modality anticancer functions of directly killing tumor vascular endothelial cells and tumor cells by the dual-targeting photodynamic therapy, inducing tumor hypoxia and necrosis through the VTP-mediated antivascular effects, and killing the remaining hypoxia-stressed tumor cells by AQ4 (a potent inhibitor of Topoisomerase Ⅱ) transformed from AQ4N under hypoxia. Our innovative investigation will provide new theoretical ideas and guidance in the development of tumor-targeted photodynamic therapy, chemotherapy with hypoxia-activated pro-drug, and their clinical translation.
肿瘤血管靶向光动力治疗(vascular-targeted photodynamic therapy,VTP)作为新近批准的实体瘤治疗方法,因其具有的微创性、独特的选择性和安全性而备受瞩目。然而,这一方法诱导的加重的肿瘤缺氧应激使得该单一模式治疗手段临床获益受限。在这一研究中,课题组开发了一种基于VTP的多模式治疗策略,利用VTP诱导的缺氧环境激活仅在缺氧条件下活化的化疗药物(AQ4N),选择性杀伤缺氧应激的肿瘤细胞。进一步通过研究和文献调研发现,低氧条件下AQ4N的主要活化酶CYP450的表达量却受到明显抑制。肿瘤细胞高表达的HIF-1α通过竞争性结合HIF-1β显著下调CYP450 1A1和2B6两种亚型的表达量,HIF-1α作为“隐形的刹车(hidden brake)”,严重阻碍了AQ4N在低氧环境下的高效活化。据此,课题组构建了基于氧化石墨烯载体的共递送光敏剂(Verteporfin,维替泊芬)、缺氧活化的前药(AQ4N)和HIF-1α siRNA的三模式治疗靶向纳米系统,通过VTP诱导的低氧环境活化AQ4N,通过HIF-1α siRNA增加低氧环境下CYP450活化酶的表达量,显著增强AQ4N在低氧环境下的活化效率,实现了肿瘤血管靶向光动力治疗,缺氧活化的前药化疗和HIF-1α siRNA三模式锁联协同治疗。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Intrabilayer (64)Cu Labeling of Photoactivatable, Doxorubicin-Loaded Stealth Liposomes.
光活化、负载阿霉素的隐形脂质体的双层内 Cu-64 标记
DOI:10.1021/acsnano.7b06578
发表时间:2017-12-26
期刊:ACS nano
影响因子:17.1
作者:Luo D;Goel S;Liu HJ;Carter KA;Jiang D;Geng J;Kutyreff CJ;Engle JW;Huang WC;Shao S;Fang C;Cai W;Lovell JF
通讯作者:Lovell JF
Tumor priming using metronomic chemotherapy with neovasculature-targeted, nanoparticulate paclitaxel
使用节律化疗和靶向新血管的纳米颗粒紫杉醇进行肿瘤启动。
DOI:10.1016/j.biomaterials.2016.04.008
发表时间:2016-07-01
期刊:BIOMATERIALS
影响因子:14
作者:Luan, Xin;Guan, Ying-Yun;Chen, Hong-Zhuan
通讯作者:Chen, Hong-Zhuan
A Tumor Vascular-Targeted Interlocking Trimodal Nanosystem That Induces and Exploits Hypoxia.
诱导和利用缺氧的肿瘤血管靶向联锁三峰纳米系统
DOI:10.1002/advs.201800034
发表时间:2018-08
期刊:Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany)
影响因子:--
作者:Luan X;Guan YY;Liu HJ;Lu Q;Zhao M;Sun D;Lovell JF;Sun P;Chen HZ;Fang C
通讯作者:Fang C
Integrated Combination Treatment Using a "Smart" Chemotherapy and MicroRNA Delivery System Improves Outcomes in an Orthotopic Colorectal Cancer Model
使用“智能”化疗和 MicroRNA 递送系统的综合联合治疗可改善原位结直肠癌模型的结果
DOI:10.1002/adfm.201801118
发表时间:2018-07-11
期刊:ADVANCED FUNCTIONAL MATERIALS
影响因子:19
作者:Liu, Hai-Jun;Luan, Xin;Fang, Chao
通讯作者:Fang, Chao
Enhanced Drug Delivery by Nanoscale Integration of a Nitric Oxide Donor To Induce Tumor Collagen Depletion
通过一氧化氮供体的纳米级整合增强药物输送以诱导肿瘤胶原蛋白消耗。
DOI:10.1021/acs.nanolett.8b04236
发表时间:2019-02-01
期刊:NANO LETTERS
影响因子:10.8
作者:Dong, Xiao;Liu, Hai-Jun;Fang, Chao
通讯作者:Fang, Chao
新型细胞膜伪装仿生多级递药系统
- 批准号:82373448
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:49万元
- 批准年份:2023
- 负责人:方超
- 依托单位:
光响应序贯式递药系统化疗、抗血管生成和抗MDSC多模式肿瘤治疗研究
- 批准号:82073379
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:55万元
- 批准年份:2020
- 负责人:方超
- 依托单位:
可序贯式递送药物的新型Core-Satellite纳米系统抗肿瘤血管生成和血管生成拟态的研究
- 批准号:81773274
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:55.0万元
- 批准年份:2017
- 负责人:方超
- 依托单位:
K237-KDR介导隐形纳米粒"节拍式化疗"诱导肿瘤血管"正常化"的作用和机制研究
- 批准号:81272569
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:70.0万元
- 批准年份:2012
- 负责人:方超
- 依托单位:
SP5.2-Flt-1介导隐形纳米粒主动靶向肿瘤血管的"节拍式化疗"研究
- 批准号:30873179
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:25.0万元
- 批准年份:2008
- 负责人:方超
- 依托单位:
载Kringle 5基因的主动靶向肿瘤新生血管内皮细胞APN受体的隐形纳米粒的研究
- 批准号:30600788
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:20.0万元
- 批准年份:2006
- 负责人:方超
- 依托单位:
国内基金
海外基金
