靶向纤维蛋白羟乙基淀粉-IR780纳米药物用于肿瘤光热—化疗联合治疗

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肿瘤光热疗法是一种新型的非侵入式治疗手段,具有无创性、高可控性、高精确度等优点,是目前最具发展前景的治疗方式之一。然而目前光热疗法依旧存在一定的局限性。例如,部分光热试剂水溶性差,缺乏靶向性,导致其在肿瘤部位的蓄积较少;作为一种局部治疗方式,光热疗法难以清除激光照射范围以外的肿瘤,从而引起肿瘤的复发与转移。纳米载药系统为解决光热试剂的递送问题提供了契机,而将光热疗法与化疗联合可以实现互补,进一步提高抗肿瘤效果。尽管纳米药物独特的高通透性和滞留效应(Enhanced permeability and retention effect,EPR effect)使得其更容易聚集在肿瘤部位,但肿瘤部位致密的细胞外基质严重限制了纳米药物的深部穿透,同时,基质丰富的肿瘤微环境也为肿瘤干细胞(Cancer stem cell,CSCs)提供了合适的生态位微环境,使得CSCs难以被消灭,严重限制了治疗效果。为解决药物递送和深部穿透问题,本研究构建了一种靶向肿瘤基质纤维蛋白的纳米载药系统,用来实现光热-化疗综合治疗。IR780是一种常用的花菁类光热试剂,CREKA肽是一种与纤维蛋白-纤连蛋白特异性结合的多肽,羟乙基淀粉(Hydroxyethyl starch,HES)是一种高水溶性的半合成多糖。通过化学反应将IR780和CREKA肽同时偶联到HES上得到两亲性大分子偶联物CREKA肽-羟乙基淀粉-IR780(CREKA-HES-IR780,CHI),与化疗药物阿霉素(Doxorubicin,DOX)通过疏水作用和π-π堆积作用在水中自组装形成DOX@CHI NPs。与游离IR780相比,DOX@CHI NPs提高了其水溶性,降低了毒副作用。通过EPR被动靶向和CREKA肽的主动靶向作用,DOX@CHI NPs更多地聚集在肿瘤部位。通过光热作用,抑制肿瘤相关成纤维细胞(Cancer-associated fibroblasts,CAFs),降解细胞外基质,增强血流灌注,改善肿瘤力学微环境,这些有利于纳米药物的深部穿透,从而杀伤CSCs,最终实现良好的光热-化疗联合抗肿瘤效果。此外,DOX@CHI NPs具有良好的荧光成像和光声成像的能力,可以实现诊疗一体化。综上所述,本研究设计构建了一种靶向肿瘤基质的纳米载药系统,解决光热试剂在肿瘤部位蓄积差的问题,同时,通过光热改善肿瘤力学微环境,促进纳米药物深部穿透,最终实现成像引导下的肿瘤光热-化疗综合治疗。
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