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酶驱纳米机器人靶向治疗胶质瘤取得重要进展

  2025-09-22 09:49:02  

近日,我院在脑胶质瘤精准治疗技术方面取得重要进展。受肿瘤微环境中生化因子梯度现象的启发,团队成功研制出具有自主导航功能的“自寻的”酶驱脂质体纳米机器人,为胶质瘤的药物递送提供了全新解决方案。相关研究成果以《自寻的脂质体纳米机器人主动靶向治疗脑胶质瘤》(A Self-Homing Liposomal Nanobot for Active Therapy of Glioblastoma)为题发表于《德国应用化学》(Angewandte Chemie)。

酶驱脂质体纳米机器人自主感知脑胶质瘤微环境梯度信号,实现BBB主动穿越和溶酶体逃逸、胶质瘤精准靶向递药与化疗增强

脑胶质瘤是中枢神经系统中最具侵袭性的恶性肿瘤之一,临床治疗效果长期不佳。血脑屏障及复杂的肿瘤微环境严重阻碍药物靶向输送,限制了治疗成效。针对该难题,研究团队基于肿瘤区域过度表达的质子及γ-谷氨酰转移酶等生化特征,创新性地发展了多层级分子组装策略,实现了Janus结构脂质体纳米机器人的批量制备。该纳米机器人一侧修饰酶驱动模块,催化内源性葡萄糖分解实现自主推进,同时感知质子梯度向肿瘤中心定向迁移;另一侧经γ-谷氨酰化修饰,特异性识别血管及细胞表面高表达的γ-谷氨酰转移酶,原位生成伯氨基,通过吸附介导的转胞吞作用跨越血脑屏障,并借助“质子海绵效应”高效逃离溶酶体,最终实现在病灶区域的高度富集。动物实验显示,该纳米药物递送系统显著提高了药物在肿瘤部位的富集量,递送效率提升超过4倍,有效延长模型动物的中位生存期,并表现出良好的生物安全性与低毒性。

该研究创新性地提出“以微环境之矛攻其之盾”的治疗策略,利用病理信号进行自主导航,突破生物屏障,实现精准药物递送。这一策略具备较强的普适性,未来可拓展至阿尔茨海默病、帕金森病等其它神经疾病的治疗领域,为精准医学提供新路径。

我院玄明君研究员与贺强教授为论文共同通讯作者,联培博士研究生程艳芳和我院朱康宁副研究员为共同第一作者,我院杨玲研究员、哈工大毛梦副研究员及吴英杰教授参与研究工作。

本研究获得国家自然科学基金重大和国科温州研究院启动等项目资助。

全文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202512948