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科研技术中心(新安医学教育部重点实验室)陈胜麒曹煜课题组在开发抗肿瘤破膜高分子新材料方面取得进展
更新时间:2023-10-17 点击次数:

近日,我校科研技术中心(新安医学教育部重点实验室)陈胜麒副研究员、曹煜研究员研究团队在Journal of Materials Chemistry B(中科院二区TOP,IF=7)发表题为“Membrane-disruptive homo-polymethacrylate with both hydrophobicity and pH-sensitive protonation for selective cancer therapy”(兼具疏水性和pH敏感质子化的细胞膜破坏型甲基丙烯酸酯均聚物用于选择性肿瘤治疗)的高水平研究论文并受邀作为封面文章。2020级硕士研究生俞蓉蓉、耿婷婷为论文第一作者,陈胜麒副研究员和曹煜研究员为共同通讯作者,安徽中医药大学为第一作者单位。该研究获得国家自然科学基金、安徽省高校自然科学研究项目、安徽中医药大学科技创新基金研究生项目资助。

 

细胞膜破坏策略,如宿主防御肽及其模拟物,能够通过直接破坏细胞膜的方式杀死肿瘤细胞,具有广谱的抗肿瘤活性,被认为是一种革命性的肿瘤治疗方法。然而,细胞膜破坏机制也可能对正常组织和细胞产生较高毒性,因此,迫切需要开发出对靶细胞具有高选择性,且对正常细胞的毒性较低的新型膜破坏聚合物。在此,我们建立了一种高选择性抗肿瘤聚合物:聚乙二醇-聚甲基丙烯酸-2-氮杂环庚烷基乙酯(PEG-PAEMA),可以通过正常生理pH值与肿瘤酸度之间的细微差异调控细胞膜破坏活性。具体而言,PEG-PAEMA可在正常生理pH下组装成中性纳米颗粒,细胞膜破坏活性处于抑制状态,而在肿瘤微酸环境下,PAEMA链段发生质子化,由此解组装出具有强细胞膜破坏活性的阳离子自由链或更小的纳米颗粒,细胞膜破坏活性急剧增加,从而实现对肿瘤组织高选择性杀伤作用。体外实验显示,PEG-PAEMA在肿瘤微酸条件下细胞膜破坏活性显著增加;与pH 7.4相比,pH 6.7时对肝癌细胞Hepa1-6、卵巢癌细胞SKOV3和结肠癌细胞CT-26的半数抑制浓度(IC50)显著降低,这归功于pH依赖性的细胞膜破坏机制。在体内抗肿瘤实验中、高剂量PEG-PAEMA在荷瘤小鼠模型中表现出优于临床处方对照组(贝伐单抗+ PD-1)的抗肿瘤效果,且对主要器官的副反应明显较小,符合体内高选择性的细胞膜破坏活性。这项工作不仅提供一种有前景的选择性肿瘤治疗策略,同时揭示了PAEMA链段是一种具有药理活性的生物材料。


原文链接:https://doi.org/10.1039/D2TB02749F

                                     (陈胜麒/文图 李庆林/审核)