近日,乐宝体育中国官方网站翟光喜教授、叶磊副研究员在国际期刊ACS Nano(中科院Top一区),杂志上发表了题为“Injectable Zwitterionic Physical Hydrogel with Enhanced Chemodynamic Therapy and Tumor Microenvironment Remodeling Properties forSynergistic Anticancer Therapy”的研究性论文,叶磊副研究员、翟光喜教授,天津大学李俊杰教授为共同通讯作者,乐宝体育中国官方网站硕士研究生方跃霖和黄苏苏为论文共同第一作者,乐宝体育中国官方网站为第一作者和通讯作者单位。
手术切除是乳腺癌的一线治疗方式,但残留的肿瘤细胞和高度免疫抑制的肿瘤微环境(TME)继续对肿瘤复发和转移产生严重影响。目前化学动力学(CDT)的应用已被广泛探索,但基于CDT的治疗效果仍然不理想。芬顿(Fenton)试剂在肿瘤部位的积累有限是其中一个原因,另外,肿瘤细胞内源性H2O2水平不足和强大的抗氧化系统限制了•OH的生成并加速了•OH消耗,从而降低了Fenton和类Fenton反应的效率。本研究中开发了一种可注射两性离子水凝胶系统(Gel@M/CuO2/DOX/STING),用于局部药物递送,以增强免疫激活和预防肿瘤复发。将该水凝胶系统植入荷瘤小鼠手术后的空腔中,TME中的体液可以影响水凝胶骨架的离子相互作用,使水凝胶降解,然后释放出小尺寸的纳米粒子(M/CuO2/DOX)和2',3'-cGAMP,肿瘤细胞摄取纳米颗粒后,肿瘤酸性环境触发M/CuO2/DOX释放阿霉素(DOX)和Fenton催化剂(Cu2+和H2O2)。此外,Cu2+与自供的H2O2反应生成活性氧(ROS)。DOX和CDT的结合显著触发肿瘤细胞死亡,并恢复肿瘤抗原识别。释放的STING激动剂和DOX诱导的DNA损伤,激活STING通路,促进I型干扰素的分泌,将促进树突状细胞DCs的成熟,增强肿瘤特异性T细胞浸润,从而重塑免疫抑制微环境。另外,通过细胞毒性实验、3D培养实验和主要脏器HE染色证实其具有优异的生物相容性。该可注射性水凝胶在体内具有良好的生物可降解性,终降解产物为CO2和H2O;小动物活体成像实验表明该制剂可在病灶部位滞留14天以上,发挥持续抗肿瘤作用。
近年来,翟光喜教授/叶磊副研究员团队在水凝胶材料的合成与应用,抗肿瘤免疫治疗和抗肠粘连等方面取得了一系列重要成果,曾发表于Materials Today Nano, ACS Nano,Journal of Materials Chemistry A, Acta Biomaterialia, Materials & Design等期刊上。该项工作得到了国家自然科学基金、“重大新药创制”国家科技重大专项、山东省自然科学基金、山东省泰山产业领军人才课题的资助。
论文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.3c05898