Forskere foreslår en ny strategi for at forbedre effektiviteten af ​​nanoterapeutisk levering i tumorer

Et hold ledet af prof. Wang Yucai og associeret prof. Jiang Wei fra University of Science and Technology of China (USTC) fra det kinesiske videnskabsakademi (CAS) afslørede mekanismen bag tumorens vaskulære basalmembraner (BM), der blokerer nanopartikler ( NP'er) for første gang og udviklede en immundrevet strategi for at øge NP-penetrationen gennem BM-barrieren. Deres arbejde blev udgivet i Nature Nanotechnology .

Tidligere forskning i den nanoterapeutiske transport fra vaskulaturen til tumoren var hovedsageligt afhængig af den forbedrede permeabilitets- og retentionseffekt (EPR), som mener, at NP'er kan krydse tumorens vaskulære endotelbarriere, det sidste forsvar for NP-penetration, ved at udnytte den høje permeabilitet af tumorkar. Imidlertid opdagede kliniske forsøg, at NP'er kun transporterer omkring 0,7 % af lægemidlerne ind i tumorproblemet, hvilket tyder på andre mekanismer til at hindre NP-penetration.

For at kaste lys over denne undervurderede mekanisme brugte teamet ikke-invasiv intravital mikroskopi i flere trin og afslørede, at BM, der omgiver endotelcellerne og muralcellerne i tumorkarrene, i alvorlig grad hæmmer ekstravasationen af ​​NP'er og danner perivaskulære NP-puljer i subendotelhulrum.

Efter nøjagtigt at have analyseret den rumlige positionering, mikrostrukturen og årsagerne til NP-puljerne, fandt holdet yderligere, at enzymnedbrydning af BM kunne reducere NP-pooling betydeligt, hvilket øgede transporteffektiviteten af ​​nanomedicin. Baseret på dette fund udviklede holdet en immundrevet strategi ved at bruge de lokaliserede proteolytiske enzymer frigivet af inflammatoriske leukocytter til at skabe et midlertidigt vindue på BM, hvilket muliggør en eksplosiv frigivelse af NP'er dybt ind i tumoren, hvilket signifikant forbedrer berigelsen af ​​nanomedicin og den terapeutiske effekt.

Undersøgelsen foreslår ikke kun en ny nanomedicinsk transportstrategi, der adskiller sig fra EPR, men giver også en ny teoretisk støtte til anvendelsen af ​​nanoterapeutika i cancer, hvilket fremmer forståelsen af ​​transvaskulær transportmekanisme af NP'er.

Flere oplysninger: Qin Wang et al, At bryde gennem basalmembranbarrieren for at forbedre nanoterapeutisk levering til tumorer, Nature Nanotechnology (2023). DOI:10.1038/s41565-023-01498-w

Journaloplysninger: Naturenanoteknologi

Leveret af University of Science and Technology i Kina