刺激响应型多肽的研究及其在肿瘤诊疗中的应用

多肽因其独特的理化性能,如生物相容性好,合成修饰方法简单易行,功能多样化和生物体内响应性高等优点,已被广泛用于构建刺激响应型肿瘤诊疗体系.这种以刺激响应型多肽为基础构建的药物诊疗体系,能够在到达肿瘤以前保持药物的零释放,而在靶向到达肿瘤组织后,在肿瘤组织特殊微环境或是外源刺激下(如肿瘤特异性表达酶的刺激、p H刺激和氧化还原刺激等),实现药物的精准靶向释放同时释放出各种诊疗信号.这种具有特异性刺激响应型的多肽载体可以最大程度的提高药物的抗肿瘤效果,降低药物的毒副作用,以及提高肿瘤诊断的精准度.本文简要综述了近年来不同刺激响应型多肽在肿瘤诊疗领域的研究进展.     

内源性刺激响应策略在肿瘤精准诊疗中的应用

肿瘤微环境具有低pH值、乏氧、高谷胱甘肽含量、过表达酶以及氧化应激增加等系列异常特征.这些内源性差异在肿瘤增殖、侵袭、迁移以及新生血管生成等环节发挥重要作用,同时也为肿瘤精准诊疗提供了机遇.开发内源性刺激响应型诊疗剂已成为肿瘤精准诊疗领域的研究热点.该文综述了近年来发展的各类内源性刺激响应型诊疗体系的设计原理及其在肿瘤...     

纳米金属有机框架在肿瘤靶向治疗中的应用

金属有机框架材料(Metal-organic frameworks, MOFs)是一类由金属离子和功能有机配体通过配位键构成的多孔配位聚合物,具有易于合成和功能化、结构可调、比表面积大以及负载量高等特点,已被广泛应用于催化、气体吸附、分离、存储、传感和检测等领域。纳米金属有机框架(Nanoscale metal-organic frameworks, NMOFs)具有纳米颗粒的特殊性质,在肿瘤治疗中显示出良好的应用前景。NMOFs自身可以作为治疗剂,也可以作为治疗剂(药物、光热剂、光敏剂和芬顿反应催化剂等)的纳米载体,进行肿瘤的被动靶向、物理化学靶向和主动靶向治疗。本综述重点介绍了将NMOFs用于肿瘤药物化疗(Chemotherapy, CT)、光热治疗(Photothermal therapy, PTT)、光动力治疗(Photodynamic therapy, PDT)、化学动力学治疗(Chemodynamic therapy, CDT),以及多种联合治疗的研究进展。最后阐述了目前NMOFs在肿瘤治疗中面临的挑战及其未来的发展前景。     

肿瘤微环境刺激响应型上转换光动力诊疗体系的构建和发展

光动力治疗是一种新型的非侵入式肿瘤治疗方法,具有创伤性和毒性小、选择性好、无耐药性、可重复治疗等突出优点,在癌症的治疗上取得了显著的成效.为了增加光动力治疗的组织穿透深度,研究者提出构建基于上转换纳米颗粒(upconversion nanoparticles, UCNPs)的光动力诊疗探针(简称上转换光动力诊疗探针).基于发光共振能量转移过程,上转换光动力诊疗探针利用UCNPs在近红外光激发下发射的荧光激活负载的光敏剂发挥光动力疗效,有助于实现深层肿瘤的治疗.新型的上转换光动力诊疗探针通过多功能一体化的结构组合设计可以实现靶向运输、成像诊断以及刺激响应的按需治疗,是未来纳米医药发展的必然趋势.目前,研究者越来越关注构建基于肿瘤微环境刺激响应型上转换光动力诊疗体系,以提高治疗体系的靶向性,改善光动力治疗效果,并减小对周围正常组织的毒性.本工作主要讨论了基于pH、酶及过氧化氢刺激响应型上转换光动力诊疗体系的构建和发展,并对其发展前景进行了展望.     

功能多肽在肿瘤治疗中的应用及研究进展

多肽具有生物相容性好,功能多样化,生物体内响应性高及合成修饰方法简单易行等优点,已被广泛用于构建靶向药物传递系统。以具有靶向功能和刺激响应性的多肽为基础构建的药物传递系统,能够将药物定向地运送到肿瘤区域。药物传递系统到达肿瘤组织后,在肿瘤组织特殊微环境或外源刺激下,实现药物的精准释放。这种具有特异性肿瘤靶向和刺激响应型的多肽载体可以最大程度地提高药物的抗肿瘤效果,降低药物的毒副作用。本文简要介绍了常用的靶向多肽和刺激响应型多肽,并讨论了基于功能型多肽的药物载体在肿瘤治疗方面的应用。     

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。     

中空碳酸锰纳米载体在化学动力学/声动力肿瘤联合治疗中的应用

通过调控肿瘤细胞内活性氧(Reactive oxygen species, ROS)水平,改变癌细胞内氧化还原平衡,从而诱导癌细胞氧化损伤和死亡,是肿瘤治疗的有效方法之一。本研究通过水热法合成了一种肿瘤特异性响应的可生物降解中空碳酸锰(MnCO₃)的纳米载体(HMC NPs),进一步负载声敏剂原卟啉(PpIX),获得了HMC-PpIX纳米复合粒子(HMC-P NPs)。研究表明,此体系在酸性的肿瘤微环境(Tumor microenvironment, TME)下可被激活、降解释放出Mn²⁺和声敏剂PpIX。一方面,在肿瘤内HCO₃^-/CO₂的生理缓冲环境中,过载的Mn²⁺可触发芬顿反应(Fenton reaction),将过表达的内源性H₂O₂转化为高毒性羟基自由基(·OH),介导化学动力学治疗(Chemodynamic therapy, CDT);另一方面,在超声辐射作用下,声敏剂PpIX可将细胞内的氧气转化为...     

体内自组装多肽纳米材料及其在肿瘤诊疗中的研究进展

多肽纳米药物由于具有易于设计改造、良好的靶向性、生物相容性和较长的血液循环时间等优势,在生物医学与肿瘤诊疗中具有巨大的潜力.近年来,利用肿瘤微环境原位构建多肽纳米材料的策略已被广泛研究,本文综述了多肽纳米材料通过不同的刺激响应(pH、酶和氧化还原等)实现体内自组装,从而对肿瘤的诊断与治疗产生的积极效果.重点阐述了不同的刺激响应型自组装多肽纳米材料的设计合成及其在肿瘤诊疗中的应用,如对于药物递送系统中的药物富集、渗透和内吞等过程的增强作用,同时简单介绍了其在生物成像上的应用,最后对体内自组装多肽纳米材料的未来发展进行了展望.     

脱氧核糖核酸甲基化分析方法在肿瘤诊断和治疗中的应用

脱氧核糖核酸( DNA)甲基化是表观遗传改变的主要作用方式,在基因表达调控、基因组印迹、胚胎发育、维持正常细胞功能等过程中起着极其重要的作用;异常甲基化可以导致肿瘤的发生、发展.因此,探讨甲基化形成与改变的可能机制,建立准确性好、灵敏度高、操作简单的DNA甲基化分析方法,可为某些肿瘤的早期诊断提供重要依据.本文综述了D...     

Conjugated Polymer Nanomaterials for Phototherapy of Cancer

Due to the excellent properties including high specificity,low side-effect and good biocompatibility,conjugated polymer nanomaterials have been served as efficient anticancer reagents in die past decades.According to the developed anticancer systems based on conjugated polymer nanomaterials,it could be summarized into three main cancer therapy strategies:photodynamic therapy(PDT),photothermal therapy(PTT)and combination therapy.In this mini review,we provide a brief introduction to three different cancer therapy modes,their mechanisms and potential biological applications.Furthermore,some perspectives on the further development of conjugated polymer nanomaterials are proposed in the territory of anticancer precision medicine.     

Simple Aggregation‐Induced Emission‐Based Multifunctional Fluorescent Dots for Cancer Therapy In Vitro

Multifunctional nanoparticles were simply synthesized by mixing a TICT+AIE featured molecule (TPAPP‐CHO) with PBS solution. The fluorescent (FL) dots entered the cells via energy‐related endocytosis and were located in lysosome emitting green FL. This indicated that the nanoparticles were dissociated in the lysosome. Moreover, the synthesized nanoparticles (NPs) demonstrate potent cytotoxicity against human U87 glioblastoma cells by inducing cell apoptosis via triggering intracellular ROS overproduction.     

用SolidWorks软件辅助设计物理化学实验设备

结合实例介绍采用SolidWorks软件设计物理化学实验仪器设备。证明SolidWorks软件用于设计仪器设备不仅大大节省了设计的时间和成本,并且还能提高了设计的效率和效果。     

壳聚糖基多功能纳米药物载体的体外研究

制备了一种壳聚糖基多功能纳米药物载体系统, 并探讨了其体外释药性质. 合成了甲氨蝶呤-壳聚糖偶联物(MTX-CS), 甲氨喋呤(MTX)的取代度为6.3%; MTX-CS具有两亲性, 在水性介质中能自组装形成纳米粒子, 平均粒径为(269.5±18.3) nm, zeta电位为(25.7±0.9) mV. MTX-CS纳米粒子能有效包载抗血管生成药Combretastatin A-4(CA-4), 当药物/载体材料投料比为1∶4 时, 载药量为15.7%, 包封率为62.8%. 体外释放实验结果显示, CA-4释放较快, MTX释放缓慢, 有利于发挥2种药物的协同抗肿瘤作用.     

金属-有机框架材料在癌症诊疗中的应用

成像技术的迅速发展使科学家和临床医生能够准确地了解癌症的发病机制和病理过程, 并根据患者的情况制定个性化的治疗策略. 将各种成像与治疗试剂整合为一体的癌症诊疗平台, 可以同时用于癌症的诊断和治疗, 受到了广泛的关注. 金属-有机框架材料(MOFs)是由有机配体和金属离子/离子簇自组装而成的一种有趣而独特的多孔有机-无机杂化材料. 由于其易于后修饰、 孔隙和结构可设计、 功能可调等特点, 已被证明具有成为癌症诊疗药物负载平台的巨大潜力. 本文介绍了将诊疗药物负载到MOFs中的策略, 并综合评述了在磁共振成像、 计算机断层扫描成像、 正电子发射断层扫描成像、 光学成像和光声成像等多种成像技术指导下, MOFs作为癌症诊断和治疗平台的发展概况. 此外, 还讨论了MOFs在癌症诊疗和临床转化方面当前面临的挑战和发展前景.     

Dual-Targeting Biomimetic Semiconducting Polymer Nanocomposites for Amplified Theranostics of Bone Metastasis

Bone metastasis is a type of metastatic tumors that involves the spreads of malignant tumor cells into skeleton, and its diagnosis and treatment remain a big challenge due to the unique tumor microenvironment. We herein develop osteoclast and tumor cell dual-targeting biomimetic semiconducting polymer nanocomposites (SPFeN_OC) for amplified theranostics of bone metastasis. SPFeN_OC contain semiconducting polymer and iron oxide (Fe₃O₄) nanoparticles inside core and surface camouflaged hybrid membrane of cancer cells and osteoclasts. The hybrid membrane camouflage enables their targeting to both metastatic tumor cells and osteoclasts in bone metastasis through homologous targeting mechanism, thus achieving an enhanced nanoparticle accumulation in tumors. The semiconducting polymer mediates near-infrared (NIR) fluorescence imaging and sonodynamic therapy (SDT), and Fe₃O₄ nanoparticles are used for magnetic resonance (MR) imaging and chemodynamic therapy (CDT). Because both cancer cells and osteoclasts are killed synchronously via the combinational action of SDT and CDT, the vicious cycle in bone metastasis is broken to realize high antitumor efficacy. Therefore, 4T1 breast cancer-based bone metastasis can be effectively detected and cured by using SPFeN_OC as dual-targeting theranostic nanoagents. This study provides an unusual biomimetic nanoplatform that simultaneously targets osteoclasts and cancer cells for amplified theranostics of bone metastasis.     

A Review on Cancer Immunotherapy and Applications of Nanotechnology to Chemoimmunotherapy of Different Cancers

Clinically, different approaches are adopted worldwide for the treatment of cancer, which still ranks second among all causes of death. Immunotherapy for cancer treatment has been the focus of attention in recent years, aiming for an eventual antitumoral effect through the immune system response to cancer cells both prophylactically and therapeutically. The application of nanoparticulate delivery systems for cancer immunotherapy, which is defined as the use of immune system features in cancer treatment, is currently the focus of research. Nanomedicines and nanoparticulate macromolecule delivery for cancer therapy is believed to facilitate selective cytotoxicity based on passive or active targeting to tumors resulting in improved therapeutic efficacy and reduced side effects. Today, with more than 55 different nanomedicines in the market, it is possible to provide more effective cancer diagnosis and treatment by using nanotechnology. Cancer immunotherapy uses the body’s immune system to respond to cancer cells; however, this may lead to increased immune response and immunogenicity. Selectivity and targeting to cancer cells and tumors may lead the way to safer immunotherapy and nanotechnology-based delivery approaches that can help achieve the desired success in cancer treatment.     

核酸适体在癌症诊疗中的研究进展

核酸适体是通过体外筛选技术得到的可特异性结合靶标分子的单链寡核苷酸分子探针,其表现出与抗体相当或更优异的特异性和亲和力,且具有靶标范围广、免疫原性低、易于精准制备和修饰及设计灵活可控等优势.为癌症的早期筛查、诊断及靶向治疗提供了全新的分子工具,在癌症诊疗领域获得了广泛的关注与应用.本文聚焦核酸适体在癌症诊断及治疗中的应用,对近年来取得的研究进展进行了系统性总结,并对未来发展方向及前景进行了展望.     

缺氧响应荧光探针的成像及治疗应用

由于肿瘤内部细胞远离血管, 其氧气消耗量远远超出血液供应量, 因此容易导致肿瘤缺氧. 肿瘤缺氧会引发肿瘤扩散加速、 诱导某些基因过表达及产生药物抗药性等问题. 基于此, 发展性能优异的缺氧响应荧光探针对肿瘤的诊断和治疗具有重要意义. 本文对缺氧响应荧光探针在成像及治疗方面的应用进展进行了综合评述, 介绍了硝基、 偶氮键和醌3种常用的缺氧响应基团, 并探讨了它们在缺氧微环境下的识别机理; 介绍了缺氧响应荧光探针的构建及其在生物成像方面的最新研究成果; 总结了缺氧响应荧光探针在基因治疗、 光动力学治疗、 化学治疗及协同治疗方面的研究进展; 展望了缺氧响应荧光探针在临床诊断和治疗方面的应用前景.