深医科研成果

医学部生物医学工程学院黄鹏特聘教授团队在癌症协同治疗方面取得了一系列重大进展

文章来源: 作者: 发布时间:2019年03月21日 点击数: 字体:

近三年,医学部生物医学工程学院黄鹏特聘教授团队在癌症协同治疗基础研究方面取得了一系列重大进展。近日,该团队最新研究成果《Degradable silver-based nanoplatform for synergistic cancer starving-like/metal ion therapy》发表在材料学领域的权威刊物《Materials Horizons》(2019,6, 169-175.)(影响因子13.183,中科院JCR 1区期刊),深圳大学是唯一单位,该团队张一帆博士、杨翊宸硕士和江珊珊硕士为共同第一作者,黄鹏教授为唯一通讯作者,该团队所在的生物医学工程学科属于广东省优势重点学科。

    葡萄糖是肿瘤细胞赖以生存的主要能量来源之一。近年来,葡萄糖氧化酶(GOx介导的类饥饿治疗与其他肿瘤治疗手段如化疗、气体治疗等相结合的癌症多模式协同治疗为癌症治疗提供新的解决方案和思路。从2015年起,黄鹏教授团队致力于基于GOx的癌症协同治疗研究。该团队利用空心介孔有机硅纳米颗粒(HMON)中装载GOx和L-Arg,首次实现了基于GOx的肿瘤类饥饿治疗,并通过产生的双氧水将L-Arg氧化产生一氧化氮气体,实现了类饥饿/气体的协同治疗(Angewandte Chemie International Edition 2016, 55, 1-6. VIP paper,封面文章1% ESI高被引论文)。这种新型的纳米药物(L-Arg-HMON-GOx)无需外部刺激,即可产生显著的类饥饿/气体协同抗癌效果。随后,该团队在国际上首次提出癌症协同治疗(Cancer synergistic therapy)的概念,协同治疗不是多种治疗方式的简单叠加,而是产生1+1>2的加成效果(Chemical Reviews2017, 117, 22, 13566-13638,0.1% ESI热点论文)。2018年,该团队系统地总结了GOx用于癌症诊断和治疗方面的最新研究进展,并讨论了GOx在生物医用领域所面临的挑战和发展机遇(Chemical Society Reviews2018, 47, 6454-6472. 封面文章)。

传统的银纳米颗粒可以逐渐氧化释放出银离子,而银离子具有显著的抗菌效果,已被广泛应用于医疗领域。近年来,有研究报道银离子对癌细胞的生长也具有一定的抑制作用。该团队受到纳米银可被氧化释放出银离子的启发,设计并制备了一种新型的可降解的GOx修饰的银纳米立方体(AgNC-GOx),用于癌症的类饥饿/金属离子协同治疗(如图所示)。其中,GOx可催化肿瘤细胞内的葡萄糖发生降解反应,有效地“切断”肿瘤能源并产生有毒的双氧水。同时,AgNC可完全被双氧水氧化成银离子,进一步杀伤肿瘤细胞,这一系列连锁反应,可以大大地提高抗肿瘤效果。该纳米药物成分简单,其中AgNC可降解成银离子,GOx可降解成多肽等,规避了传统的无机纳米药物无法代谢引发的潜在风险及代谢负担等。实验结果表明,这种可降解的纳米药物可有效地抑制皮下恶性肿瘤的生长。这种基于金属离子的协同治疗方式为癌症协同治疗提供了新的思路,该平台也有望应用于其他金属离子。

  

  上述研究工作得到了国家千人计划项目、国家自然科学基金项目、广东省重大培育项目、深圳市科创委项目等经费的大力资助。

 

研究成果链接:https://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2019/mh/c8mh00908b

相关链接:1. http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201610682/full

      2. http://dx.doi.org/10.1021/acs.chemrev.7b00258

      3. https://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2018/cs/c7cs00891k 

 

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