中国海洋大学在生物医用材料的开发与组装调控领域取得新进展

作者:刘雅来源:海洋生命学院观海听涛发布时间:2022-03-11点击数:1842

本站讯 近日,中国海洋大学泰山学者陈西广、刘雅团队在纳米材料的组装调控与生物学效应研究中取得了一系列的进展。研究论文“MMP-responsive transformation nanomaterials with IAP antagonist to boost immune checkpoint therapy”(通过纳米药物的体内重组装来提高肿瘤免疫疗法的响应率)发表在药剂学顶级期刊Journal of Controlled Release。同时,研究团队结合前期基础,在生物材料顶级期刊Biomaterials上发表了题为“Exploiting autophagy-regulative nanomaterials for activation of dendritic cells enables reinforced cancer immunotherapy”(调控自噬的纳米材料通过激活树突状细胞增强癌症免疫治疗)的综述性文章。以上论文中国海洋大学为第一通讯单位,刘雅副教授为通讯作者。 

目前针对PD-1/PD-L1的免疫检查点疗法得到了最广泛的研究和应用。然而,实际上只有约20%~40%的患者能够从PD-1/PD-L1抑制剂的治疗中获益,而大多数病人对药物无反应,或者最终产生耐药性,主要原因是免疫抑制性的肿瘤微环境中缺乏特异性T细胞和T细胞经历功能性耗竭。研究团队构建了一种能够在活体重组装的纳米药物,在聚合物PVA上引入PD-L1拮抗肽、酶响应性多肽-PEG以及组装多肽,实现在肿瘤部位特异性重组装,提高PD-L1拮抗肽在肿瘤内累积及滞留能力,提升免疫检查点的阻断效率;联合IAP拮抗剂,激活NF-κB通路,增加肿瘤特异性T细胞的浸润,协同作用,提高免疫检查点疗法的响应率。

图1 纳米药物体内重组装联合IAP拮抗剂提高免疫疗法的响应率 

纳米材料递送是在调节DC自噬的重要手段。纳米材料具有良好的生物相容性和多个修饰位点,进入体内后通过干扰分子途径产生独特的毒性效应,进而诱发自噬扰动。此外,纳米材料诱导的内质网应激、线粒体损伤和溶酶体功能障碍等细胞器应激反应,同样是调控自噬的重要机制。而细胞自噬的产生机制和效果与纳米材料的大小、形状、材料和表面修饰等物理化学性质密切相关。因此,在设计功能化纳米材料作为一种有效的治疗药物时,关注纳米材料的特性对于调节自噬过程是很必要的。通过研究调控自噬的纳米材料及其肿瘤治疗策略,将促进抗肿瘤疫苗的创新,进一步提高肿瘤免疫治疗的效率。

图2 纳米材料通过调控自噬激活树突状细胞

团队长期从事生物化学与海洋生物材料领域的研究,刘雅副教授主要致力于生物医用材料的开发与组装调控,包括刺激响应性纳米材料的构筑及其抗肿瘤效应的研究(Appl. Mater. Today. 2021, 23, 101063; Acta. Biomater. 2021, 125, 1); 鼻腔适应性纳米药物实现过敏性鼻炎的长效干预(J. Control. Release. 2022, 341, 364; J. Control. Release. 2021, 335, 422); 基于海洋生物材料的高端医用水凝胶促进难愈合创面再生修复(Appl. Mater. Today. 2022,26, 101342; Carbohyd. Polym. 2021, 261, 117878), 实现了生物材料的智能型改造,为高值化生物医用材料的开发利用提供技术支撑。

研究工作得到了国家自然科学基金项目、山东省自然科学基金、山东省泰山学者等项目的资助。

通讯员:刘雅

文章链接:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S016836592200092X

https://sciencedirect.53yu.com/science/article/abs/pii/S0142961222000734

编辑:赵奚赟

责任编辑:李华昌

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