腫瘤干細(xì)胞(Cancer stem cells， CSCs)，對腫瘤的存活、增殖、轉(zhuǎn)移及復(fù)發(fā)有著重要作用。從本質(zhì)上講，腫瘤干細(xì)胞通過自我更新和無限增殖維持著腫瘤細(xì)胞群的生命力。

腫瘤干細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)和遷徙能力使腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移成為可能，腫瘤干細(xì)胞可以長時(shí)間處于休眠狀態(tài)并具有多種耐藥分子，從而對殺傷腫瘤細(xì)胞的外界理化因素不敏感。因此腫瘤往往在常規(guī)腫瘤治療方法消滅大部分普通腫瘤細(xì)胞后一段時(shí)間復(fù)發(fā)。

總的來說，腫瘤干細(xì)胞是導(dǎo)致腫瘤復(fù)發(fā)、轉(zhuǎn)移和耐藥的主要原因，發(fā)展靶向腫瘤干細(xì)胞的策略是腫瘤臨床治療最有效的策略之一。

納米藥物具有增強(qiáng)滲透滯留效應(yīng)(EPR)、可修飾性、智能響應(yīng)性以及多種藥物共輸送等獨(dú)特的性質(zhì)，在腫瘤精準(zhǔn)協(xié)同治療、增強(qiáng)療效和降低毒副作用等方面發(fā)揮著重要作用。

納米材料常通過偶聯(lián)靶向分子實(shí)現(xiàn)抗腫瘤藥物靶向輸送，但不同腫瘤干細(xì)胞表達(dá)不同的表面標(biāo)志物，如何將藥物高效運(yùn)送到不同腫瘤干細(xì)胞并發(fā)揮作用是目前腫瘤治療亟待解決的難題。

2019年8月23日，Nature子刊Nature Communications雜志發(fā)表了華中科技大學(xué)生命學(xué)院、國家納米藥物工程技術(shù)研究中心楊祥良教授、甘璐教授課題組合作的題為：Tumor exosome-based nanoparticles are efficient drug carriers for chemotherapy的研究論文。

研究團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了一種腫瘤細(xì)胞外排的外泌體仿生多孔硅納米粒(E-PSiNPs)，用于腫瘤干細(xì)胞的靶向給藥，具有良好的抗腫瘤和殺傷腫瘤干細(xì)胞能力。

該研究表明，外泌體-仿生納米顆粒，具有作為藥物載體提高抗癌功效的潛力。并且，由于能夠有效殺傷腫瘤干細(xì)胞，因此有望解決腫瘤復(fù)發(fā)、轉(zhuǎn)移和耐藥性等重大問題。

近年來，仿生納米藥物結(jié)合天然生物材料的獨(dú)特功能及人工納米材料的多功能性特點(diǎn)，在用于藥物遞送方面引起廣泛關(guān)注。

外泌體(exosomes)，是一種包含了復(fù)雜 RNA 和蛋白質(zhì)的細(xì)胞囊泡，其尺寸在納米尺度范圍內(nèi)--(直徑30-150納米)，多種細(xì)胞在正常及病理狀態(tài)下均可分泌外泌體。其主要來源于細(xì)胞內(nèi)溶酶體微粒內(nèi)陷形成的多囊泡體，經(jīng)多囊泡體外膜與細(xì)胞膜融合后釋放到胞外基質(zhì)中。

2013 年的諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)就授予了發(fā)現(xiàn)細(xì)胞囊泡運(yùn)輸調(diào)節(jié)機(jī)制的三位科學(xué)家。外泌體參與免疫應(yīng)答、凋亡、血管生成、炎癥反應(yīng)、凝結(jié)等重要的生物過程，還參與細(xì)胞間通訊，因此許多研究開始聚焦在使用外泌體來遞送藥物。

然而，構(gòu)建外泌體仿生藥物載體，依然面臨許多困難，最主要的問題就是產(chǎn)量低下導(dǎo)致遞送效率低。

在這項(xiàng)研究中，研究團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了一種腫瘤細(xì)胞外排的外泌體仿生多孔硅納米粒(E-PSiNPs)，用于腫瘤干細(xì)胞的靶向給藥。

將多孔硅納米粒與腫瘤細(xì)胞孵育，發(fā)現(xiàn)腫瘤細(xì)胞會(huì)通過自噬促進(jìn)多孔硅外排，外排的多孔硅表面覆蓋著厚約20 nm的外泌體膜結(jié)構(gòu)。相比于傳統(tǒng)外泌體分離方式可使其產(chǎn)量提高34倍，且有效保留了外泌體的功能蛋白。

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E-PSiNPs具有良好的普通腫瘤細(xì)胞和腫瘤干細(xì)胞靶向性，且來源于一種腫瘤細(xì)胞的E-PSiNPs負(fù)載抗腫瘤藥物阿霉素(DOX@E-PSiNPs)后，表現(xiàn)出對其他不同普通腫瘤細(xì)胞和腫瘤干細(xì)胞的交叉攝取與有效殺傷效果，解決了靶向不同腫瘤干細(xì)胞需要偶聯(lián)不同靶向分子的問題。

另外，DOX@E-PSiNPs具有良好的腫瘤組織靶向性、腫瘤血管滲出并穿透至腫瘤深部能力，這些作用與E-PSiNPs表面表達(dá)黏附分子CD54有關(guān)。

基于上述獨(dú)特的行為，DOX@E-PSiNPs實(shí)現(xiàn)了在腫瘤組織內(nèi)腫瘤細(xì)胞和腫瘤干細(xì)胞中的大量蓄積，在肝癌皮下瘤、原位乳腺癌和黑色素瘤肺轉(zhuǎn)移等多種腫瘤模型中均表現(xiàn)出良好的抗腫瘤和殺傷腫瘤干細(xì)胞的能力。

總的來說，該研究為腫瘤細(xì)胞來源的外泌體仿生納米藥物用于腫瘤治療提供了新思路。(生物谷世聯(lián)博研Bioexcellence）

小編推薦會(huì)議  2020（第五屆）外泌體與疾病研討會(huì)

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