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项目名称:首个无毒高抗肿瘤活性树枝状大分子的高效合成及抗癌活性研究

 申报单位:浙江大学化学工程与生物工程学院   人:申有青

项目简介

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癌症已成为我国居民死亡的第一大原因。利用传统细胞毒化物类药物杀死快速分裂的肿瘤细胞(化疗)仍是治疗癌症的主要手段,但由于这些化疗药物缺乏肿瘤靶向性和选择性,部分药物会分布到正常组织器官中,引起严重的毒副作用,这不仅影响了患者的生存质量,更限制了药物的临床使用剂量和治疗的连续性,降低了治疗效果。浙江大学生物纳米中心主任申有青教授团队设计合成了一种新型无毒的聚硫脲树枝状大分子,该树枝状大分子对正常细胞和肿瘤细胞都没有任何杀伤作用,在体内也不显示任何毒性。但在不携带任何药物分子的情况下,呈现出比临床一线抗肿瘤药物更高效的抑瘤效果。此项工作解决了抗肿瘤药物的非特异性毒化正常组织引起的毒副作用这一瓶颈难题,实现了无毒性与抗肿瘤这对矛盾的统一,开辟了无毒副作用的抗肿瘤药物这一新研究方向,具有重要意义。相关成果发表在Nature系列期刊《Nature Biomedical Engineering》,文章见刊以来,得到了广大媒体的公开报道,受到了广泛关注及好评。

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科学解读

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近年来,虽然新型的癌症疗法大量涌现,但化疗仍是癌症治疗的主要手段。化疗就是利用细胞毒药杀死肿瘤细胞来抑制肿瘤的生长。化疗最大的问题是注射后这些药物不可避免地会分布到正常器官组织中,毒害正常细胞、导致毒副作用,并由此导致了低疗效。利用纳米生物技术可减少药物在一些重要器官组织中的分布而降低药物的致命性毒副作用,但仍会在肝、脾及其它健康组织器官中蓄积,仍不可避免地导致肝脾毒性等系统毒性, 并可能出现用于药动学改变而产生的新毒副作用。

浙江大学申有青教授提出了利用非细胞毒化物、通过作用于肿瘤的微环境(肿瘤生长的“土壤”)来达到抑瘤效果的设想,这些无毒化合物即使分布到正常组织也不会损伤细胞而不会引起强的毒副作用。最近,该团队发现了一类无毒的聚硫脲树枝状高分子(polyacylthiourea dendrimer, 图1),它们在体外对正常细胞和肿瘤细胞没有任何杀伤作用,也不影响细胞的增殖,在体内也不显示任何毒副作用,其静脉注射的小鼠半致死剂量高达1克/千克以上。但是,在不携带任何药物分子的情况下,能够在荷瘤小鼠体内作用于过量的铜元素并降低肿瘤细胞内的活性氧簇(ROS),从而有效地抑制肿瘤新生血管的生成并诱导肿瘤细胞死亡,呈现出比临床一线抗肿瘤药物—阿霉素—更高效的抑瘤效果。尤其重要的是,它不但能够有效抑制实体瘤的肿瘤转移,而且能够抑制血液中循环肿瘤细胞在肺中的着床形成肿瘤,因而具有很强抗转移的能力,其效果比临床III期实验药物四硫代钼酸盐(tetrathiomolybdate,TM)要好的多,大大延长实验动物生存期,且在整个治疗期小鼠不显示任何系统毒性。
 

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项目团队

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申有青教授(杰青、长江学者,973首席)及其团队长期从事功能高分子合成及其应用于纳米药物的研究,已取得多项创新性成果。在纳米载体材料方面,提出了利用纳米载体靶向输送药物至癌细胞器来克服癌细胞抗药性的方法,研制了通过快速输送药物来克服抗药性的纳米颗粒,首创了向细胞核输送药物来更高效克服耐药性的细胞核靶向纳米载体,设计了用于癌症基因治疗的模拟病毒体的纳米基因胶囊等系列载体材料。至今共发表SCI论文200余篇,包括Nature Biomedical Engineering,Advanced Materials,Angew. Chem. Int. Ed,JACS 等,H-因子63,出版RSC著作1本,获多项中美专利。

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  • 评论人:匿名 评论时间:2018-04-17
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    评论内容:支持!!!
  • 评论人:匿名 评论时间:2018-04-17
    0
    评论内容:该研究很有意义
  • 评论人:匿名 评论时间:2018-04-17
    0
    评论内容:这项工作着实为肿瘤治疗带来了新希望,这种新体现在无毒副作用治疗肿瘤,这是之前无法解决也毫无办法的一点,也是这一领域的研究瓶颈。这项工作开创性地解决了无毒性与抗肿瘤这对矛盾,为我们打开了肿瘤治疗新视角,具有非常重大的意义。
  • 评论人:周泉 评论时间:2018-04-16
    1
    评论内容:整个课题从提出到完成都充满故事性,深深的体会到科研的魅力。
  • 评论人:顾辉耀 评论时间:2018-04-16
    0
    评论内容:又一项新颖的研究成果,为我们在对抗癌症的道路上更进一步,并且具有潜在临床应用价值,赞👍
  • 评论人:冯玉璞 评论时间:2018-04-16
    2
    评论内容:真是太神奇了,太不可思议了。希望能够快点儿实现临床转化,造福全人类!