专栏名称: 纳米医学Frontier
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IF 15.8!用于结肠癌双重肿瘤靶向辅助多模式治疗的多功能生物模拟纳米平台

纳米医学Frontier  · 公众号  · 科技创业  · 2024-10-09 00:01

正文

本文精选

具有肿瘤靶向和多模式治疗能力的生物模拟纳米粒子(NPs)在有效对抗结肠癌方面显示出巨大潜力。在此,我们开发了一种基于碳酸钙(CaCO3)修饰的磁性聚多巴胺(PDA)负载吲哚菁绿(ICG)的多功能生物模拟纳米平台(Fe3O4@PDA@CaCO3–ICG@CM),该平台被表达功能蛋白(即淋巴细胞功能相关抗原1,LFA-1;转化生长因子-β受体,TGF-βR;程序性死亡蛋白1,PD-1;和凋亡相关因子配体,FasL)的小鼠淋巴瘤细胞(EL4)膜(CM)包裹。在磁吸引和LFA-1/PD-1介导的内吞作用下,Fe3O4@PDA@CaCO3–ICG@CM有效靶向CT26结肠肿瘤细胞。由酸性肿瘤微环境触发的NPs释放钙离子(Ca2+),PDA和ICG组合贡献的增强光热效应,以及FasL的直接杀伤效应共同诱导肿瘤细胞凋亡。此外,CT26细胞的凋亡诱导免疫原性细胞死亡(ICD)促进树突状细胞(DCs)成熟以激活CD4+/CD8+ T细胞,从而对抗肿瘤细胞,这可以通过Fe3O4@PDA@CaCO3–ICG@CM阻断程序性死亡配体1(PD-L1)和清除转化生长因子-β(TGF-β)进一步增强。结果显示,在激光照射和磁吸引下,接受Fe3O4@PDA@CaCO3–ICG@CM治疗的CT26荷瘤小鼠体内观察到令人满意的治疗效果,可以消除原发肿瘤并抑制远处肿瘤,通过双重肿瘤靶向辅助多模式治疗和引发适应性抗肿瘤免疫反应,产生抑制肿瘤转移和复发的免疫记忆。总之,这种多功能生物模拟纳米平台表现出优越的抗肿瘤效果,为基于纳米材料的癌症治疗领域提供了一种有见地的策略。


创新点:
1. 开发了一种多功能生物模拟纳米平台,结合了多种治疗模式。
2. 实现了磁靶向和LFA-1/PD-1介导的双重肿瘤靶向。
3. 集成了光热治疗、Ca2+诱导凋亡和免疫调节等多种抗肿瘤机制。
4. 利用肿瘤细胞膜包裹技术提高了纳米平台的生物相容性和靶向性。
5. 实现了对原发肿瘤和远处转移的同时抑制。

对科研工作的启发:
1. 注重多功能集成设计,实现协同治疗效果。
2. 关注生物模拟材料在提高纳米平台生物相容性方面的应用。
3. 考虑利用肿瘤微环境特征(如酸性)来触发药物释放。
4. 重视免疫调节在癌症治疗中的重要作用。
5. 探索物理治疗(如光热)与生物学效应的结合。

思路延伸:
1. 探索其他类型的细胞膜(如癌细胞膜)用于纳米平台包裹。
2. 研究该系统在其他类型实体瘤中的应用潜力。
3. 开发可响应多种肿瘤微环境刺激的智能释放系统。
4. 结合基因编辑技术,如CRISPR-Cas9,增强抗肿瘤免疫反应。
5. 探索该纳米平台在癌症早期诊断中的潜在应用。
6. 研究该系统与现有化疗药物的协同效应。
7. 开发可实时监测治疗效果的成像功能。
8. 探索结合其他物理治疗方法(如放射治疗)的多模式治疗系统。
9. 研究该纳米平台在改变肿瘤微环境和克服药物耐受性中的作用。
10. 开发个性化治疗策略,根据患者的肿瘤特征和免疫状态优化纳米平台组成。

原文链接

A Multifunctional Biomimetic Nanoplatform for Dual Tumor Targeting-Assisted Multimodal Therapy of Colon Cancer


ACS Nano (IF 15.8)
Pub Date  : 2024-09-19
DOI : 
10.1021/acsnano.4c05773

Xin Wan, Ying Zhang, Yiqun Wan, Mengmeng Xiong, Anqi Xie, Yongye Liang, Hao Wan

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