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孙蓉、沈松等在Biomaterials发表联合自噬抑制剂与化疗用于乳腺癌干细胞治疗的研究论文

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    肿瘤干细胞由于其高致瘤性、易侵润性、强自我更新能力以及多向分化增殖潜能,对肿瘤发生发展、耐药、转移和复发有着重要作用,是肿瘤彻底治愈面临的重大难题之一,因此,发展有效的肿瘤干细胞治疗策略至关重要。近年来,课题组以纳米药物载体为技术平台,开展以同步杀伤肿瘤细胞和肿瘤干细胞为目标的肿瘤治疗研究,相继发展了抑制关键信号通路、促进肿瘤干细胞分化等治疗策略,并构建了胶束体系、单乳化体系等多种同步输送药物载体进行肿瘤联合治疗(Biomaterials, 2015, 70, 71-83; Biomaterials, 2015, 37, 405-414, etc)。同时,实验室继续深入探究肿瘤干细胞的生物学特性,尝试发展新的治疗方案和策略。

  开种了、生自噬是细胞利用溶酶体降解受损的细胞器、大分子物质和长寿命蛋白的现象,是细胞用于清除损坏的或不再需要的细胞器及蛋白质以维护细胞自稳态的必要手段。大量研究发现,自噬与肿瘤发生发展具有错综复杂的联系,并且自噬在肿瘤干细胞中也扮演着多重角色,自噬水平与肿瘤干细胞干性维持、放化疗敏感性等密切相关。在本研究中,孙蓉博士和博士生沈松等深入探究了自噬水平与乳腺癌肿瘤干细胞的相互关系,研究结果显示氯喹介导的自噬水平的下调能显著降低乳腺癌干细胞的干性并提高其对传统化疗药物阿霉素或多西紫杉醇的药物敏感性,揭示联合自噬抑制剂和化疗药物可能会为乳腺癌治疗提供一个新策略。此外,为克服疏水性小分子药物在系统给药中的障碍,增加氯喹与化疗药物的协同作用,研究人员构建了聚乙二醇-聚乳酸纳米载体同步输送氯喹和化疗药物进行体内治疗的研究。该研究在细胞水平证实同步输送体系能够显著提高肿瘤干细胞对氯喹和化疗药物的摄取,进而抑制肿瘤干细胞的干性和增殖能力。同时,研究人员构建了MDA-MB-231乳腺癌细胞原位肿瘤模型,在体内水平上证明同步输送纳米药物系统能克服小分子药物循环时间短、肿瘤富集量低等问题,增强肿瘤细胞和肿瘤干细胞的药物摄取量。在荷瘤小鼠肿瘤模型中,尾静脉注射NPCQ/NPDOX 和 NPCQ/DOX (NPCQ/NPDTXL和NPCQ/DTXL)的肿瘤生长抑制效果最为明显,并显著降低肿瘤组织中肿瘤干细胞比例。该项研究为乳腺癌治疗提供了新途径。

  上述研究论文以“Nanoparticle-facilitated autophagy inhibition promotes the efficacy of chemotherapeutics against breast cancer stem cells”为题发表在国际学术期刊Biomaterials (10.1016/j.biomaterials.2016.06.038),参与本研究的还包括博士生许从飞和曹志婷,同时该研究得到中国科学技术大学纳米生物实验室张云娇副研究员和温龙平教授的帮助和指导。上述研究获得国家重大科学研究计划和国家自然科学基金等项目的资助。