肿瘤微环境响应药物递送系统的设计

化学药物治疗(化疗)是目前临床上治疗肿瘤最有效的方法之一,但传统的给药方式导致药物对肿瘤的靶向性差、药物利用率低。在杀伤肿瘤细胞的同时,化疗药物对人体正常细胞也有很大的损伤,因此在化疗过程中通常伴随着严重的副作用,例如恶心、呕吐以及脱发等。随着肿瘤学和纳米材料的迅速发展,多种纳米药物载体被应用于肿瘤的治疗。纳米药物载体具有提高药物利用率、降低药物的毒副作用等诸多优势,已成为药物递送领域的研究热点。其中,肿瘤微环境响应纳米药物载体在实现肿瘤部位药物的可控释放、载体保护壳的脱除以及肿瘤靶向等方面表现出优异的性能。本文讨论了基于肿瘤微环境的异常生化指标构建肿瘤微环境响应载体的常用策略,并总结了近年来肿瘤微环境响应纳米药物载体用于肿瘤治疗的研究进展,旨在为设计与制备高性能纳米药物载体提供参考。     

基于100 MeV质子回旋加速器与固相萃取方法制备与纯化靶向放射治疗核素锕-225

锕-225可发射4个α粒子和2个β粒子,具有较高的传能线密度和局部肿瘤损伤,因此是靶向放射性核素治疗中受到最多关注的放射性核素之一。经典的锕-225是由铀-233衰变产生,或通过natTh(p,x)225Ac反应生产。但目前我国无论是233U来源或natTh来源的225Ac均无法供应。本研究中,我们基于国产CYCIAE-100高能强流回旋加速器实现了我国首次225Ac的加速器生产,获得了超过600 μCi的225Ac,足够2-3个病人的靶向核素治疗。同时我们设计并优化了全固相萃取的225Ac纯化流程,分离出的225Ac的放射性纯度在99.5%以上,该流程操作简便、高效、且可自动化,可随时用于225Ac的大规模生产。综上所述,我们成功地进行了225Ac的生产和分离的初步研究,为我国进一步发展225Ac供应链奠定基础,为我国学者和医生进行靶向α核素治疗提供了225Ac的额外选择。     

放射金属组学：以α核素靶向治疗药物为例

金属组学是综合研究生命体内(特别是细胞内)自由或络合的全部金属和类金属的含量、分布、形态、结构及功能的一门学科。作为金属组学的一个分支,放射金属组学重点研究放射性核素的制备和应用,特别是其在环境和生物体内的含量、分布、化学种态及功能等。靶向α治疗(Targeted alpha therapy, TAT)是一种利用发射α粒子的放射性核素与肿瘤选择性载体分子结合实现靶向癌细胞,进而对肿瘤组织造成杀伤作用的一种医疗方法,是放射金属组学在癌症治疗领域的重要应用方向。α粒子凭借高线性能量传递、短组织射程和较强的相对生物学效应,在放射性免疫和肿瘤治疗方面有着广阔的应用前景。以TAT药物为例,就常用α核素、TAT药物螯合剂及其标记的靶向载体、几种重要α放射性核素靶向治疗进展予以综述,并分析TAT药物研发的挑战和发展前景,从而展示放射金属组学在核医学领域特别是癌症治疗领域的研究进展。随着更多α核素的制备和更多靶向标记方法的建立,TAT药物有望用于多种疾病,这也需要新的放射金属组学方法的建立和应用。因此,放射金属组学在核医学领域具有良好应用前景。     

刺激响应性水凝胶在肿瘤治疗中的研究进展

恶性肿瘤的治疗在临床中一直备受关注，由于肿瘤细胞的浸润性和顽固性，常规治疗通常会产生严重的毒副作用。相较于全身化疗，局部载药水凝胶的使用显著降低了全身毒性并可实现药物在肿瘤部位的持续递送。此外，经物理掺杂或化学修饰的刺激响应性水凝胶，还可响应环境条件变化(如温度、pH、光等),实现原位交联和药物可控释放，大大提高了临床顺应性和药物递送效率。本综述分类讨论了用于肿瘤治疗的刺激响应性水凝胶的设计策略；汇总了近年来此类水凝胶的研究进展及其药物递送方案；并针对该领域存在的实际问题提出了可能的发展方向。     

基于金纳米粒子的细胞成像及靶向定位EI北大核心CSCD

金纳米粒子(AuNPs)具有局域表面等离子共振性质,吸收光量子后能够产生显著的散射光信号。运用暗场显微镜研究AuNPs在细胞中的迁移,拟合高斯方程对AuNPs进行定位,研究AuNPs标记分子在细胞中的靶向定位方法。研究发现,HepG2细胞摄入AuNPs后分散于胞质中,轴向间隔1 nm采集1001张图片,拟合高斯方程可以得到单个粒子的相对空间位置。因此,功能化的AuNPs在活性分子的驱动下靶向作用于目标细胞器,暗场显微镜对该细胞器进行成像、定位。此方法可进一步用于研究活性分子与细胞的作用机理及新药的研发。     

苯硼酸功能化聚合物纳米载体用于蛋白质药物胞内递送

蛋白质药物在疾病治疗方面具有广泛应用,但它们的低细胞膜穿透性往往导致生物利用度较低.近年来,人们开发了一系列纳米载体用于提高蛋白质药物的胞内递送效率,其中基于苯硼酸及其衍生物的聚合物纳米载体显示出良好的应用前景.本文综述了苯硼酸功能化聚合物纳米载体在蛋白质药物胞内递送方面的最新研究进展.首先,简要介绍了苯硼酸的化学性质及其二醇、pH和活性氧(ROS)响应性.其次,从苯硼酸与蛋白质药物的结合方式不同出发,重点综述了通过动态共价作用和N→B配位等非共价作用构筑的苯硼酸功能化聚合物纳米载体在蛋白质药物胞内递送方面的典型研究实例,并对这些载体的组成、构筑方式和响应性释放机制进行了分析、总结.最后,介绍了利用苯硼酸增强细胞摄取和促进药物透过血脑屏障方面的研究进展.希望能为设计制备基于苯硼酸的新型蛋白质药物胞内递送体系提供借鉴.     

基于组学、机器学习和生物转化技术的农药及其转化物筛查方法研究

该研究基于液相色谱-高分辨质谱联用技术，针对不同食品基质，通过标准化的样品提取方法，低歧视的仪器采集方法，以及组学、机器学习和生物转化等技术的融合，建立了各类农药及其转化物的靶向和拟靶向数据筛查方法。实验结果表明，不同农药在多种基质中的回收率为80%～120%。样本中农药的MS²特征能在基于特定列表(Inclusion list)的数据依赖性扫描(DDA)方式下兼顾检出率和特异性。靶向方法基于数据库的保留时间(RT)、MS¹(m/z偏差、同位素轮廓、加合形态、源内裂解)和MS²(二级碎片)等多元参数匹配，可以高置信度地鉴定阳性物质。同时，拟靶向方法在人工智能(AI)预测模型的帮助下，在菊花茶中发现8种疑似的农药转化物，这些特征在MS¹匹配的基础上进行MS²的预测和RT的过滤，并通过体外肝微粒生物合成获得无商业化标准品的农药转化物的质谱特征，确证疑似结果。该方法实现了农药及其转化物的高通量和高特异性的筛查，适用于各类食品基质的快速筛查。     

高特异性的La3+靶向多肽探针及其在细胞和斑马鱼成像中的应用

研究报道了一种新型多肽探针(TPE-Glu-Glu-Pro-Gly-Glu-Glu-NH₂),该多肽探针单独存在时没有荧光，稀土元素镧离子(La³⁺)加入后，与多肽探针特异性结合，限制了四苯乙烯(TPE)分子内的旋转，导致溶液产生强的荧光信号。该探针具有特异性，16种常见金属的存在也几乎不影响其对La³⁺的靶向检测。我们研究发现，谷氨酸在多肽探针结合La³⁺的过程中发挥重要作用，减少谷氨酸个数会影响其特异性识别。滴定和Job工作曲线结果表明，该多肽探针与La³⁺结合比为1∶2,结合常数为1.29×10¹⁰(L/mol)²。计算机模拟结果表明，La³⁺与多肽探针酰胺键的氧和谷氨酸羧基中羟基的氧结合。该探针可以高灵敏检测水溶液和唾液中的La³⁺,检测限分别为0.12μmol/L和0.32μmol/L。该高灵敏、高特异性多肽探针具有良好的生物相容性，可以用于细胞和斑马鱼中La³⁺