居勝紅教授團隊研究成果在國際頂級期刊《先進材料》發表

本網訊 近日，東南大學醫學院副院長、東南大學附屬中大醫院放射科主任居勝紅教授團隊報道了可生物降解型金屬有機骨架（MOF）門控有機矽用於腫瘤微環境解鎖的腫瘤協同治療的研究，相關成果線上發表於國際頂級期刊《先進材料（Advanced Materials）》（影響因子30.8）。居勝紅教授、新加坡國立大學陳小元教授以及中國藥科大學範文培教授為通訊作者，東南大學醫學院博士生馬源源為第一作者。東南大學附屬中大醫院為第一通訊單位，該項研究得到國家自然科學基金委等專案資助。

據居勝紅教授介紹，順鉑（CDDP）的臨床應用由於其非特異性給藥和嚴重副反應受到很大的限制。奈米技術的發展可以顯著提高藥物遞送的效率。其中，雜化奈米材料可結合無機材料的高穩定性以及有機材料的高生物相容性，在生物醫學領域受到了廣泛的關注。小尺寸、具有良好的生物相容性和生物降解性的中空介孔有機矽（HMOS）奈米顆粒在靶向遞送CDDP方面具有許多獨特的優勢，但其也存在使得CDDP發生過早滲漏的問題。

圖1.腫瘤微環境門控的奈米材料用可降解的雙金屬摻雜的有機框架材料封堵小尺寸的空心有機矽材料的孔道，一方面實現pH響應性藥物釋放，另一方面摻雜的銅離子消耗谷胱甘肽，並催化生成•OH，實現腫瘤特異性化學-化學動力學聯合治療，並顯著提高了藥物的生物安全性。

金屬有機骨架（MOF）是備受關注的雜化材料之一且應用廣泛，在生物領域主要用於奈米酶催化以及藥物遞送，鮮有研究報道將MOF為藥物遞送中的門控開關。鑑於此，居勝紅教授團隊巧妙地利用雙金屬Zn2+/Cu2+共摻雜的MOF堵塞HMOS的孔道以防止CDDP滲漏，進而顯著提高HMOS的負載能力。同時，利用MOF在酸性條件下可降解的特性，在腫瘤微環境（TME）的刺激下釋放CDDP，進行腫瘤化療。此外，伴隨釋放的Cu2+可以消耗細胞內谷胱甘肽（GSH），從而增加CDDP的療效，並催化腫瘤細胞內H2O2分解，產生高毒性•OH以進行化學動力治療（CDT）。由於GSH被大幅消耗，因此生成的•OH不會被大量清除，從而大大提高了•OH的CDT效應。同時，因MOF對HMOS有效的封堵作用，顯著降低了CDDP在遞送過程中的滲漏情況，進而降低了CDDP的生物毒性。

圖2 a) 小尺寸HMOS合成示意圖；b) HMOS@ZC合成示意圖（不同HMOS/MOF組分比例）；c) HMOS的電鏡圖，標尺：50 nm. d-g) 不同合成條件的HMOS@ZC的電鏡圖；h) EDS元素譜圖；i) HMOS和HMOS@ZC孔徑大小分佈。

綜上所述，這一研究不僅構建了HMOS@MOF奈米載體，也開發了一種新型的TME解鎖策略，可用於實現高效的腫瘤特異性、消耗谷胱甘肽的協同化學-化學動力學治療並降低藥物的副作用。

據介紹，近年來，中大醫院放射科獲得多項重要科研專案，包括973專案（首席科學家）、863專案、國家變革性技術專案、工信部專案、國家傑出青年基金專案、科技部重點領域創新團隊、國家自然科學基金重大儀器/重點/重大/國際合作專案等10餘項。近年來學科發表論文400餘篇，包括Lancet Oncology, JACC, PNAS, Radiology等重要期刊，授權中國和國際發明專利10餘項。獲國家科技進步二等獎3項，教育部科技進步一等獎1項，中華醫學科技一等獎1項等。（通訊員 崔瑩 王遠成 編輯劉敏 編審程守勤）