酶触纳米系统用于深层肿瘤渗透和氢疗
文章来源：admin发布日期：2023-08-21 18:04浏览次数：
论文通讯作者为中南大学材料科学与工程学院何勇菊教授和湘雅二医院神经内科周芳芳教授。
纳米载体在肿瘤致密细胞外基质（ECM）中的渗透性差极大地限制了抗癌药物进入深部肿瘤细胞，导致治疗效果低下。此外，传统化疗药物的高毒性不可避免地会引起不良副作用。在此，利用生物安全H2和小尺寸纳米颗粒在肿瘤ECM中的扩散，我们开发了一种基质金属蛋白酶2（MMP-2）响应尺寸可切换纳米颗粒（UAMSN@Gel-PEG），它由超小氨基修饰的介孔二氧化硅纳米颗粒（UAMSN）包裹在PEG偶联明胶中以传递H2对肿瘤的深层进行有效的气体治疗。
氨硼烷（AB）被选为H2通过氢键吸附可以有效地加载到UAMSN中的前药。明胶用作MMP-2的底物，以在血液循环过程中触发大小变化并阻断UAMSN内的AB。引入PEG以进一步增大粒径，赋予纳米颗粒较长的血液循环，通过EPR效应实现肿瘤的有效积累。MMP-2积累到肿瘤部位后，迅速消化明胶，暴露UAMSN负载AB，进行深层肿瘤渗透。
在酸性肿瘤微环境的刺激下，AB分解成H2用于进一步的肿瘤内扩散，以实现有效的氢疗。因此，这种同时深入肿瘤的纳米载体和H2在4T1荷瘤模型中导致对肿瘤生长的明显抑制，对正常组织没有任何明显的毒性。我们的合成纳米系统为开发具有增强肿瘤通透性和良好生物安全性的纳米药物提供了一种有前途的策略，以实现有效的肿瘤治疗。
He Y, Tian X, Fan X, Gong X, Tan S, Pan A, Liang S, Xu H, Zhou F. Enzyme-Triggered Size-Switchable Nanosystem for Deep Tumor Penetration and Hydrogen Therapy. ACS Appl Mater Interfaces. 2023 Jan 3. doi: 10.1021/acsami.2c18184. Epub ahead of print. PMID: 36594282.
