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哈佛医学院陶伟教授团队 Nat. Commun.:纳米声敏剂介导的声动力疗法增强抗肿瘤疗效和免疫
2023-12-13  来源:高分子科技

  三阴性乳腺癌(TNBC)具有丰富的胶原纤维组成的致密基质,形成了限制纳米药物向肿瘤实质输送的屏障,并阻碍细胞毒性T淋巴细胞(CTL)的肿瘤浸润。因此,开发一种能够促进治疗纳米药物和CTL在肿瘤渗透的策略对于TNBC的治疗具有重要意义。另一方面,声动力疗法(SDT)是一种新兴的具有非侵入性、高可控性、深穿透性的肿瘤治疗策略。开发新的低能带间隙的纳米声敏剂对增强活性氧物质(ROS)生成,从而提高抗肿瘤疗效十分必要。此外,利用纳米声敏剂克服肿瘤基质屏障并深入到肿瘤内部对于是提高SDT肿瘤治疗效果十分有吸引力的策略。



  近日,哈佛大学医学院的陶伟教授与杭州师范大学药学院谢恬教授团队合作,提出纳米纳米声敏剂增强肿瘤声动力治疗策略,该工作以《Nanosensitizer-mediated augmentation of sonodynamic therapy efficacy and antitumor immunity》发表在《Nature Communications》。在该论文中,作者使用设计了一种"变性和穿透策略",并使用硫化亚锡纳米颗粒(SnSNPs)作为纳米声敏剂,用于治疗TNBC。


  SnSNPs纳米颗粒具有窄能带带隙(1.18eV),能够在超声激活下高效分离电子和电洞对,生成ROS。此外,SnSNPs纳米颗粒还具有温和的光热性能,可以在近红外光照射下将肿瘤基质中的胶原蛋白原位变性,从而促进纳米粒和免疫细胞深入渗透到肿瘤内部进一步发挥抗肿瘤作用。这一策略显著提高了抗肿瘤SDT的效果,并加强了抗肿瘤免疫反应。该治疗策略在小鼠模型中实现了显著的抗肿瘤效果。


  该研究开辟了一种全新的途径,利用变性和穿透策略来增强SDT和抗肿瘤免疫反应,为癌症纳米医学领域提供了潜在的声动力-免疫治疗联合方法。团队李泳江博士和陈纬博士为共同第一作者,陶伟教授和谢恬教授为共同通讯作者。该论文也受到了Nature Communications的“Biomedical applications for nanotechnologies”专题系列的推介。

 

图1. 基于SnSNPs的“变性和渗透”策略用于增强肿瘤声动力治疗。

 

图2. SnSNPs纳米粒的表征。


 图3. 基于SnSNPs的声动力治疗抗肿瘤疗效。

 

图4. NIR介导的肿瘤胶原变性和增强纳米粒子肿瘤渗透。

 

图5. 基于SnSNPs的治疗策略增强抗肿瘤T细胞免疫。


  论文信息:Li Y, Chen W, Kang Y, Zhen X, Zhou Z, Liu C, Chen S, Huang X, Liu HJ, Koo S, Kong N, Ji X, Xie T, Tao W. Nanosensitizer-mediated augmentation of sonodynamic therapy efficacy and antitumor immunity. Nat. Commun. 2023; 14: 6973.

  原文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-023-42509-7


最后通讯简介:


  陶伟教授是哈佛大学附属布莱根妇女医院Farokhzad Family创新杰出讲席教授(Endowed Chair)、哈佛大学医学院助理教授,也是所在单位历史上第一个以助理教授身份获得杰出讲席教授头衔(Farokhzad Family Distinguished Chair for Innovation)的华人学者。陶教授致力于药物载体和生物材料的研发及其广泛的生物医学应用(尤其是mRNA/siRNA等核酸药物的递送),目前以最后通讯或独立通讯作者身份在《自然》系列期刊(Nature Medicine, Nature Nanotechnology, Nature Reviews Materials, Nature Reviews Cancer, Nature Reviews Cardiology, Nature Reviews Methods Primers, Nature Protocols等)、《美国科学院院刊》(PNAS)、《细胞出版社》系列期刊(Matter, Med, Trends in Chemistry等)、Chemical Reviews/Chemical Society Reviews/JACS/Angewandte Chemie/Advanced Materials等期刊发表论文80余篇。


  陶教授是科睿唯安“全球高被引学者”(2021-2023)、全球前2%顶尖科学家(终身科学影响力榜单),《麻省理工科技评论》曾将他选为科技创新35人之一(2020 TR35),微软学术曾将他选为纳米技术的全球前5位趋势作者以及纳米医学的顶级作者。此外,化学领域期刊Chemical Society Reviews曾将陶教授选为全球范围内的Emerging Investigator,材料领域期刊Advanced Materials和Materials Today也都曾共同将陶教授评为Rising Star。陶教授还作为Principal Investigator获得了美国METAvivor青年研究员奖、美国心脏协会(AHA)合作科学奖、AHA变革性项目奖、AHA早期Faculty独立奖、美国肺部协会(ALA)Courtney Cox Cole肺癌研究奖、美国移植学会(AST)转化科学奖、诺和诺德ValidatioNN研究奖、哈佛大学医学院/附属布莱根妇女医院启动基金、健康技术创新奖、纳米医学研究中心基金、系基础科学基金、Khoury科技创新奖、Gillian Reny Stepping Strong研究中心突破创新者奖、纳米技术基金等项目资助。陶教授还受邀担任了多个科学期刊的主编/副主编/编辑或编委会成员(包括《细胞出版社》Matter期刊的顾问编委、《美国科学院院刊》PNAS的编辑、eLife的客座编辑等)。


  课题组网页:https://www.weitaolab.com/

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(责任编辑:xu)
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