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  近日，金寧一院士和黃宇彬教授團隊利用原位給藥策略，構(gòu)建了具有藥物緩釋功能的多層載藥纖維氈，結(jié)合快中子照射，實現(xiàn)了前后夾擊，用于惡性肝癌的治療。文章以“The associated killing of hepatoma cells using multilayer drugloaded mats combined with fast neutron therapy”為題發(fā)表在Nano Research上。

  2020年3月11日，全球首個AB-BNCT系統(tǒng)(住友重機械工業(yè)的BNCT治療系統(tǒng)NeuCure?與BNCT劑量計算程序NeuCure?Dose Engine) 正式在日本獲批上市。2020年3月25日，厚生勞動省批準了硼藥物Steboronine®；日本南東北綜合醫(yī)院BNCT研究中心已治療患者500多例，完成二期臨床，2020年6月正式面向全球招募不可手術(shù)切除的局部晚期或復(fù)發(fā)性頭頸癌國際患者。2020年8月13日，中國科學(xué)院高能物理研究所宣布，成功研制我國首臺自主研發(fā)加速器硼中子俘獲治療（下稱BNCT）實驗裝置，目前已啟動首輪細胞實驗和小動物實驗，為開展臨床試驗做前期技術(shù)準備，且有望在4年內(nèi)完成臨床實驗，走向市場。

  為了便于臨床轉(zhuǎn)化，金寧一院士和黃宇彬教授團隊自2015年開始，針對中子俘獲治療腫瘤中存在著中子源和硼藥的遞送兩個難題，進行了針對性的設(shè)計，首先構(gòu)建了可應(yīng)用于生物醫(yī)療的小型化直線加速器中子裝置（Appl. Radiat. Isotopes 2020, 160, 109138），該裝置具有中子純度高，造價低，適合于基礎(chǔ)科研等優(yōu)點，可通過裝置進行快中子腫瘤治療和硼中子俘獲治療（BNCT）。該團隊將碳硼烷修飾到碳酸酯單體，精確控制硼含量并進行聚乙二醇修飾，構(gòu)建兩親性生物可降解的富硼聚合物，該聚合物具有良好的BNCT效果，是一種有應(yīng)用前景的癌癥硼載體(Bioconjugate Chemistry 2016,27, 2214-2223)。

圖1 mPEG-b-PMPCB的合成和組裝示意圖

  而在快中子治療(FNT)領(lǐng)域，由于FNT是一種高度線性的能量傳遞，在腫瘤治療中優(yōu)于常規(guī)放療的技術(shù)，具有更高的相對生物學(xué)效應(yīng)，對細胞周期的依賴性較弱。臨床試驗數(shù)據(jù)顯示，F(xiàn)NT改善了唾液腺惡性腫瘤和高危軟組織肉瘤的局部控制。該團隊利用二氯乙酸（DCA)可以逆轉(zhuǎn)Warburg效應(yīng)的特性，以此來降低腫瘤細胞的能量供應(yīng)，造成腫瘤細胞的能量耗竭，從而可以利用較低的中子劑量實現(xiàn)腫瘤細胞的凋亡，因此DCA可以作為FNT等放療的增敏劑。再進一步的研究中，金寧一院士和黃宇彬教授團隊的科研人員合作，利用纖維氈載藥技術(shù)及化學(xué)改性手段控制藥物釋放，通過構(gòu)建了不同結(jié)構(gòu)形式的DCA衍生物(Ion-DCA)和(Co-DCA)，以聚乳酸(PLA)作為纖維載體，將DCA及衍生物載入夾層式載藥纖維氈，該纖維氈能夠黏附在皮下和原位腫瘤模型的腫瘤表面，在原位釋放，進而調(diào)節(jié)細胞內(nèi)代謝促進腫瘤細胞凋亡。此時，低劑量FNT在腫瘤部位照射，進一步提高腫瘤細胞的凋亡水平，實現(xiàn)FNT與化療聯(lián)合抑制腫瘤的目的。

圖2基于多層載藥纖維氈和快中子治療(FNT)的協(xié)同化療對小鼠皮下和原位肝腫瘤的治療機制(TCA:三羧酸循環(huán)，PDH:丙酮酸脫氫酶)。

  研究人員還構(gòu)建了小鼠肝癌的皮下模型和原位模型來評價治療效果，結(jié)果表明，原位給藥策略能夠很好的控制藥物式樣，結(jié)合FNT后，該策略具有非常好的腫瘤抑制效果（圖3），是一種非常有前景的腫瘤治療策略。

圖3 （A）H22皮下肝癌模型各組腫瘤增長；（B）H22原位肝癌模型肝及腫瘤體積

  該工作得到了國家自然基金支持。

  原文鏈接：https://doi.org/10.1007/s12274-020-3113-1