肿瘤微环境靶向和响应性的高分子-顺铂纳米囊泡作为抗癌药物的研究

Polymer-based cisplatin nanomedicines have achieved significant progress in clinical for cancer therapy. Yet these cisplatin nanoparticles have reduced toxicity compared with free cisplatin, they only modestly improve the therapeutic efficacy. There are mainly two reasons for the ineffective drug delivery: Firstly, no active targeting ligands were used or their tumor specificity and sensitivity were too low for effective tumor binding; Secondly, the carried cisplatin cannot be effectively released in tumor tissue. To solve these problems, based on preliminary work, we propose to synthesize multifunctional polymer-cisplatin nanovesicles via chemical modification and crosslinking. These nanovesicles are capable to achieve high tumor accumulation by specific targeting to tumor-associated fibronectin in tumor microenvironment and fast release cisplatin in the acidic tumor microenvironment. In this proposal, we'll systemically study the cisplatin-nanovesicles with focus on its tumor-targeting ability and intratumor drug release. We aim to obtain polymer-based cisplatin nanomedicines with high anticancer efficacy for cancer therapy.

基于高分子的顺铂纳米颗粒作为抗癌药物已在临床上取得了显著的进展，与顺铂小分子药物相比，它们有效降低了药物的毒副作用，但是没能有效提高药物疗效。其主要问题在于： 1.无肿瘤靶向基团或者它们的特异性和灵敏度较低；2.顺铂药物不能在肿瘤组织有效释放。针对这两个问题，本项目拟在前期工作的基础上通过高分子化学修饰和交联，研制多功能化的高分子-顺铂纳米囊泡。该高分子-顺铂纳米药物将靶向于肿瘤微环境中的特异性纤连蛋白，提高载体在肿瘤内的蓄积；同时，靶向肿瘤的酸性微环境，实现肿瘤内的强响应性药物释放。本项目将系统研究载体肿瘤靶向药物输送能力和酸敏感性顺铂药物释放能力。本研究将得到高效顺铂纳米药物用于肿瘤的化疗。

目前已有多种高分子-顺铂纳米药物正在进行临床实验或已经实现临床化。高分子顺铂纳米药物可以提高药物分子的溶解性和稳定性，增加药物的血液循环时间，但是顺铂药物不能在肿瘤组织有效释放，影响了抑瘤效果，严重制约了顺铂纳米药物的临床化。因此，在基金委青年基金（NO. 51603181）三年的资助下，项目负责人研制了能够在肿瘤酸性微环境快速释放的高分子顺铂纳米囊泡，通过调控高分子的结构实现了对顺铂药物分子释放的控制。同时，我们通过引入其他化疗分子构建了多个共输送系统，在多种肿瘤细胞和小鼠肿瘤模型上取得了优异的抑瘤效果，尤其是在更接近临床肿瘤生理环境的病人肿瘤源模型(PDX)上也取得了强劲的抑瘤效果。该系列研究为控制顺铂药物释放速率提供了方法，为研制高效顺铂纳米药物提供了新的合成思路，具有良好的临床应用前景。.三年中，我们在国内外学术期刊发表相关论文13篇，其中SCI影响因子大于10的5篇（包括Advanced Materials, Advanced Functional Materials 2篇, Advanced Drug Delivery Reviews和Biomaterials），影响因子在5-10之间的6篇，申请专利1项。项目负责人受邀在多个国内外会议上做邀请报告，项目负责人的工作受到了有机高分子同行的认可，通过了2019年优青函评。