华中科大李子福/杨祥良教授团队在羟乙基淀粉纳米药物方向获进展

近日，华中科技大学生命学院、国家纳米药物工程技术研究中心李子福教授与杨祥良教授团队在国际权威期刊Journal of Controlled Release上发表题为“Hydroxyethyl starch-folic acid conjugates stabilized theranostic nanoparticles for cancer therapy”的研究论文，提出通过光热改善肿瘤力学微环境，促进药物递送，清除肿瘤干细胞的新策略，并基于该策略研制出一种具有高载药量的羟乙基淀粉-叶酸偶联物稳定的阿霉素二聚体新型纳米制剂。

恶性肿瘤的发病率呈逐年上升趋势,已成为威胁人类健康的第一大杀手。其中，恶性实体肿瘤中异常的力学微环境是导致其临床治疗效果差的主要因素。恶性实体肿瘤的快速生长导致肿瘤微环境表现出独特的生物力学特征，如基质硬度增加、固体应力和间质液压力升高，挤压肿瘤部位血管与淋巴管，降低肿瘤血供，造成肿瘤乏氧的同时阻碍纳米药物的递送，降低纳米药物的抗肿瘤作用。此外，肿瘤乏氧及肿瘤相关成纤维细胞分泌多种细胞因子营造适合肿瘤干细胞生长的生态位，从而助长肿瘤的耐药、复发及转移。如何有效地调控实体肿瘤部位异常的力学微环境，增强纳米药物的递送及清除肿瘤干细胞是临床肿瘤治疗中亟需解决的重要问题。

基于以上背景，本研究提出一种通过光热改善肿瘤部位力学微环境，促进药物递送，清除肿瘤干细胞的新策略。一方面，光热直接清除肿瘤相关成纤维细胞及细胞外基质，降低肿瘤硬度、促进肿瘤血管正常化，增加纳米药物在肿瘤组织的蓄积、深部穿透。另一方面，通过缓解乏氧及清除肿瘤相关成纤维细胞来破坏肿瘤干细胞赖以生存的生态位实现清除肿瘤干细胞的目的。基于该策略成功研制出一种具有高载药量的羟乙基淀粉-叶酸聚合物稳定的阿霉素二聚体新型纳米制剂，在三阴性乳腺癌模型中取得显著的抗肿瘤效果。

此项工作是李子福教授课题组在羟乙基淀粉纳米药物方向的又一重要研究成果。李子福教授长期从事肿瘤靶向羟乙基淀粉智能纳米药物的相关研究。2016年至今，李子福教授课题组在Journal of Controlled Release、Nano Letter、Biomaterials、Theranostics、Chemistry of Materials、Chemical Engineering Journal、ACS Applied Materials & Interfaces等国际权威期刊上发表了一系列文章，系统阐释了羟乙基淀粉在改善药物溶解性及提高药物肿瘤靶向递送效率(Nano Letter 2019、Journal of Controlled Release 2018、ACS Applied Materials & Interfaces 2017、Applied Materials & Interfaces 2016)，增强纳米药物稳定性及抗肿瘤作用 (Biomaterials 2021、Theranostics 2022、Chemistry of Materials 2022、Chemical Engineering Journal 2018) 等方面的显著优势。本研究是前期工作的深入拓展，进一步证明了羟乙基淀粉在提高纳米药物稳定性，改善药物体内行为，增强肿瘤蓄积，提高肿瘤治疗效果等方面的显著优势。

华中科技大学生命学院博士生王冲、王强，硕士生王慧敏为该论文的共同第一作者。该研究得到国家重点研发计划（2020YFA0211200，2020YFA0710700，2018YFA0208900），国家自然科学基金（82172757, 31972927），华中科技大学科研基金（3004170130）、华中科技大学学术前沿青年团队（2018QYTD01）以及华中科技大学登峰计划的资助。

来源：华中科技大学

文章链接：

https://doi.org/10.1016/j.jconrel.2022.11.059