微流控芯片構(gòu)建神經(jīng)-腫瘤研究模型,在靶向胰腺的神經(jīng)微環(huán)境、治療胰腺腫瘤的研究中取得重要進(jìn)展
國(guó)家納米科學(xué)中心蔣興宇研究員、鄭文富研究員、雷祎鳳博士和中國(guó)人民解放軍總醫(yī)院301醫(yī)院肝膽外科姜?jiǎng)P教授、日本東北大學(xué)醫(yī)學(xué)院Yoh Hamada教授等合作,在微流控芯片上構(gòu)建神經(jīng)-腫瘤研究模型,以金納米簇為神經(jīng)生長(zhǎng)因子小干擾RNA (NGF siRNA)載體,在靶向胰腺的神經(jīng)微環(huán)境、治療胰腺腫瘤的研究中取得重要進(jìn)展。相關(guān)研究成果“Gold nanoclusters-assisted delivery of NGF siRNA for effective treatment of pancreatic cancer”被《自然通訊》(Nature Communications)雜志于2017年4月25日在線發(fā)表。
最新研究表明,神經(jīng)微環(huán)境對(duì)于腫瘤(尤其是胰腺腫瘤)的發(fā)生、發(fā)展和轉(zhuǎn)移中起到重要作用。研究腫瘤與神經(jīng)微環(huán)境的相互作用、信號(hào)傳導(dǎo)和分子機(jī)制,將為腫瘤的診療提供新的診斷依據(jù)和藥物靶點(diǎn)。
蔣興宇研究組一直致力于利用微流控芯片進(jìn)行體外神經(jīng)研究模型構(gòu)建、神經(jīng)發(fā)育、神經(jīng)系統(tǒng)疾病機(jī)理等方面的研究 (Electrophoresis, 31, 3144, 2011;Small, 8, 676, 2012;Integr Biol, 5, 617, 2013; Integr Biol, 5, 1244, 2013; Small, 10, 2530, 2014)。同時(shí)在腫瘤的納米藥物靶向治療方面也有重要進(jìn)展(Angew Chem Int Ed, 54, 3952, 2015; Adv Mater, 27, 1402, 2015; ACS Nano, 9, 9912, 2015; Biomaterials, 104, 269, 2016; Small, 13, 1603109, 2017)。在近期工作中,蔣興宇研究組關(guān)注到神經(jīng)微環(huán)境在腫瘤發(fā)生、發(fā)展中的作用,首先開(kāi)發(fā)了一種高通量的微流控芯片,用以體外研究神經(jīng)-腫瘤細(xì)胞相互作用,并通過(guò)微流控芯片進(jìn)行高通量快速藥物篩選(Integr Biol, 8, 359, 2016)。基于體外微流控芯片的篩選結(jié)果,該研究組設(shè)計(jì)了一種靶向神經(jīng)遞質(zhì)受體的納米藥物,通過(guò)調(diào)控腫瘤的神經(jīng)微環(huán)境從而抑制胰腺腫瘤的生長(zhǎng)、發(fā)展和轉(zhuǎn)移(J Control Release, 232, 131, 2016)。
前期的研究表明,靶向神經(jīng)遞質(zhì)受體是可以有效抑制腫瘤的,但仍不是一種理想的安全有效的調(diào)控腫瘤微環(huán)境的方法。最近,該研究組將胰腺癌(號(hào)稱“癌癥之王”,5年生存率<5%)作為研究對(duì)象,將小干擾RNA(siRNA)靶向胰腺癌腫瘤組織高表達(dá)的神經(jīng)生長(zhǎng)因子(NGF)作為治療手段,開(kāi)發(fā)了一種基于金納米簇(直徑小于3nm)的NGF siRNA的遞送平臺(tái),通過(guò)NGF基因的沉默來(lái)調(diào)控胰腺腫瘤的神經(jīng)微環(huán)境和腫瘤發(fā)展。相對(duì)于傳統(tǒng)藥物載體材料而言,該金納米簇由于其獨(dú)特的超小尺寸效應(yīng)和表面正電荷,具有常規(guī)材料前所未有的高載藥量,可以為siRNA提供有效保護(hù),延長(zhǎng)siRNA在體內(nèi)的循環(huán)時(shí)間,提高siRNA在腫瘤部位的靶向聚集。 通過(guò)皮下腫瘤、原位腫瘤以及病人來(lái)源(PDX)三種胰腺癌小鼠模型的活體成像、組織切片分析等實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,證明金納米簇?cái)y帶的siNGF可以有效沉默胰腺癌組織中的NGF基因,從而有效抑制胰腺癌的發(fā)生和發(fā)展,為胰腺癌的診療開(kāi)辟了一種全新的手段。該研究還將促進(jìn)納米微流控芯片在藥物篩選、芯片上的器官、臨床檢測(cè)等方面的應(yīng)用。
該研究得到了國(guó)家自然基金委、中科院“創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)國(guó)際合作伙伴計(jì)劃”等項(xiàng)目的支持。
論文鏈接:https://www.nature.com/articles/ncomms15130
標(biāo)簽:   微流控芯片