可拆卸蛋白冠修饰的病毒样锰砷纳米药物用于实体肿瘤砷治疗示意图

  生命科学学院、医学科技创新中心王昌龙教授团队在仿生药物递送研究方面取得进展。相关成果以“可拆卸蛋白冠仿生修饰的病毒样纳米药物提高实体肿瘤砷治疗（Dismountable Protein Corona-Modified Virus-Like Manganese-Arsenic Nanomedicine Enables Safe and Targeted Delivery for Synergistic Arsenotherapy）”为题，于2024年10月2日在线发表于《先进材料》（Advanced Materials）杂志，论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202408361。

  砷剂是一种历史悠久的药方组分，其中三氧化二砷已被FDA批准用于临床治疗急性早幼粒细胞白血病（APL）。然而，这种砷剂治疗由于靶向能力低、递送效果差，尚未成功用于实体肿瘤治疗。因此，提高砷的靶向递送对提高实体肿瘤治疗效果具有重要意义。已知病毒具有高效入侵细胞的特点，因此模拟病毒的结构特点可以有效提高细胞对药物的内吞。受此启发，合理设计具有刺突状表面的仿生病毒样结构可以有效提高肿瘤细胞递送效率。但是，病毒样纳米颗粒与生物分子或细胞之间的强相互作用不具有特异性，不仅诱导蛋白质粘附在纳米颗粒上形成蛋白冠影响细胞摄取效率，而且在血液循环过程中对正常组织带来潜在的危害。

  鉴于此，研究团队创新性地发展了一种可拆卸高密度脂蛋白（HDL）修饰的病毒样锰砷药物制剂，以实现安全靶向递送和协同砷治疗。利用HDL形成的蛋白冠对病毒样锰砷颗粒的尖状表面进行动态屏蔽，可以避免吸收其他无用蛋白，并利用HDL与其受体SR-B1之间的相互作用，提高肿瘤靶向递送。在肿瘤酸性微环境中，pH响应的HDL蛋白冠从病毒样颗粒表面解离并与巨噬细胞相互作用，促进M2型巨噬细胞向M1型极化。重新暴露的病毒样颗粒被肿瘤细胞有效内吞并诱导细胞凋亡，同时释放双链DNA（dsDNA）和锰离子，共同激活树突状细胞（DCs）中cGAS-STING信号通路。M1型巨噬细胞的极化和DCs的激活共同逆转了免疫抑制微环境，引发了有效的抗肿瘤免疫治疗。本研究为砷靶向递送和疾病高效诊疗提供了新的策略。

  该研究获得了国家自然科学基金和山东省自然科学基金等多项基金资助。