Angew. Chem. :时空靶向聚氨基酸纳米解毒剂提升顺铂的化疗耐受性

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药物可以用于治疗疾病,但其毒性也经常损伤患者的身心健康。以癌症治疗为例,化疗几乎参与了所有类型实体肿瘤的标准治疗方案。但是,化疗药物的高毒性降低了患者的化疗耐受性,这也是导致癌症化疗失败的关键因素之一。将化疗药物纳米化已被证实可以显著降低药物毒性,但其在临床试验中药效并不尽人意。在临床上,另一种中和药物毒性的方案是使用小分子解毒剂,但这一策略往往会牺牲药物疗效。


近日,中国科学院长春应用化学研究所陈学思院士/丁建勋研究员团队设计了一种创新的聚氨基酸纳米解毒平台,利用聚胱氨酸纳米粒子(PCys2n)对正常生理环境和肿瘤微环境的自动选择性及其体内分布的时空差异性,在保证顺铂(CDDP)治疗效果的前提下有效缓解了其对正常组织的毒性。



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纳米解毒剂中的二硫键可以通过生成稳定的Pt−S键中和CDDP,得到一系列以Pt原子为中心的无毒单核/双核配合物。纳米解毒剂在细胞外结合CDDP后能降低细胞对CDDP的摄取,减轻CDDP对细胞的损伤。同时,偏酸性的环境会抑制这一反应的发生速率,导致纳米解毒剂在肿瘤微环境中(pH=6.8)的解毒效率降低,从而降低其对癌症治疗效果的影响。

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研究表明,聚合度为5的聚胱氨酸纳米解毒剂在静脉注射后4 h可以选择性地在肝脏和肾脏中富集,而在肿瘤组织中浓度较低。基于这种体内分布的时空差异性,作者设计了先注射纳米解毒剂,4 h后注射CDDP的两步治疗策略,选择性降低CDDP对肝、肾等组织的毒性。与临床使用的CDDP小分子硫代硫酸钠(STS)解毒剂相比,该解毒策略能够加速CDDP从血浆中代谢,降低肝肾组织对CDDP的亲和力,在不影响CDDP治疗效果的前提下降低其毒性,提升小鼠对化疗的耐受性。

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该时空靶向的聚氨基酸纳米解毒剂为降低药物毒性,扩大药物治疗窗口提供了新的途径。基于作者设计的聚氨基酸基纳米解毒平台,添加不同的活性基团可以用来捕获其他有毒物质或对抗免疫治疗造成的损伤。这种降低游离药物毒性而不影响其疗效的策略在癌症治疗中具有广泛的应用前景。

文信息

Spatiotemporally Targeted Polypeptide Nanoantidotes Improve Chemotherapy Tolerance of Cisplatin

Dr. Jiazhen Yang, Dr. Tianqi Su, Dr. Haoyang Zou, Prof. Guanqing Yang, Prof. Jianxun Ding, Prof. Xuesi Chen

文章的第一作者是中国科学院长春应用化学研究所的博士研究生杨佳臻和特别研究助理邹昊洋,以及吉林大学第二医院的博士苏天琦。


Angewandte Chemie International Edition

DOI: 10.1002/anie.202211136




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