癌症,是一种死亡率较高的恶性疾病。究其根本原因,在于传统疗法无法有效解决癌细胞快速转移的难题。不过,随着基础科研水平的提升,各种新兴疗法如雨后春笋般纷纷冒出,为癌症治疗提供了新思路与新方法。其中,以纳米医学最为典型。
再生医学网获悉,国家纳米科学中心研究员聂广军课题组长期致力于生物分子指导的功能纳米材料的设计和自组装,其中,基于肿瘤微环境调控的智能纳米药物研究受到广泛关注。在前期工作中,课题组设计出基于超分子自组装的DNA纳米机器人,用于活体输运传统难以成药的凝血酶,实现了高效低毒的肿瘤栓塞治疗(Nature Biotechnology,2018,36,258);构建了一系列多肽纳米结构,对肿瘤微环境进行靶向药物输运、特异性响应与调控,提升肿瘤诊断与综合治疗效果(Journal of the American Chemical Society,2020,142,5,2490;Nano Today,2020,33,100877;Advanced Materials,2019,31,e1804395;Nano Letters,2019,19,4721;ACS Nano,2019,13,5091;Angewandte Chemie international Edition,2016,55,1050;Advanced Materials,2015,27,1865;Journal of Controlled Release,2014,10,177,11);探索了天然蛋白纳米载体的肿瘤成像与治疗(Nano Letters,2018,18,921;Small,2013,9,2427;Journal of the American Chemical Society,2011,133,8617)。
在前期工作基础上,课题组应邀对多功能生物纳米结构在癌症治疗领域的发展进行深入探讨和系统总结。相关综述以Multifunctional Biomolecule Nanostructures for Cancer Therapy为题,在线发表在Nature Reviews Materials上。
该综述文章针对癌症纳米医学在药物靶向、体内输运、个性化设计和临床转化等方面面临的关键挑战,重点介绍了多糖、核酸、多肽和蛋白等生物分子来源的纳米结构在癌症治疗领域的研究。通过分析不同生物分子的属性,总结了生物纳米结构在多功能纳米药物设计方面的独特优势;系统说明了各种生物纳米结构的设计原理和构筑方法,介绍了实现其癌症靶向、可控释药、自身成药、高效输运等多功能性的生物学基础和多种调控机制;归纳了不同生物纳米结构在癌症化疗、基因治疗、免疫治疗及联合治疗等研究中的进展,同时阐述了生物纳米结构在智能抗癌药物领域的应用前景。例如,自组装DNA结构具有精准的可设计性、可寻址性和可编程性,可构筑多重逻辑门控的纳米药物机器;一些天然蛋白在ATP驱动下发生构象变化,可作为纳米机器实现药物在肿瘤部位的可控释放。
此外,综述文章还讨论了目前各类生物纳米结构在合理设计、系统表征、精准合成及临床转化中的关键挑战。最后,对生物纳米结构用于多功能纳米药物设计、应对癌症治疗挑战的未来发展进行了展望。
纳米技术作为新兴技术的代表,近年来在各个领域均得到了广泛应用。特别是在医药领域,随着纳米技术的应用,更是一举突破了往日的种种弊端局限,使得相关药品能够发挥出更大的功效。对此,
再生医学网认为,随着该项研究成果的问世,相信在不久的将来定能够大大提升与改善癌症的治疗效果。