【摘要】
癌細(xì)胞在各種細(xì)胞區(qū)室中表現(xiàn)出多種酶的過度表達(dá)。這些酶通常是不可成藥的,但在調(diào)節(jié)用于癌癥靶向的小分子的細(xì)胞內(nèi)自組裝和解組裝方面顯示出獨特的優(yōu)勢。最近,中國藥科大學(xué)徐克明特聘副研究員/鐘文英教授團(tuán)隊設(shè)計了一種自組裝分子 (LND-1p-ES),用于將氯尼達(dá)明特異性地?zé)o載體遞送至癌細(xì)胞,其中 LND-1p-ES 既作為藥物又作為載體執(zhí)行,并具有綜合益處。
在磷酸酶 (ALP) 和酯酶 (CES) 的精確調(diào)控下,LND-1p-ES 能夠以時空方式在細(xì)胞內(nèi)自組裝,從而賦予氯尼達(dá)明攜帶的納米纖維增強(qiáng)的細(xì)胞攝取。這些納米纖維還有助于在細(xì)胞蛋白酶的幫助下控制藥物釋放。利用在癌細(xì)胞中過度表達(dá) ALP 和 CES 以及蛋白酶的優(yōu)勢,LND-1p-ES 制劑在體外和體內(nèi)證明了對黑色素瘤細(xì)胞 A375 的增強(qiáng)效力和選擇性。相比之下,無/單酶反應(yīng)化合物未能表現(xiàn)出類似的效力或選擇性,進(jìn)一步證實了這些酶在遞送系統(tǒng)中不可或缺的作用??偟膩碚f,該研究提供了一種可行的策略,利用癌細(xì)胞中的多種酶來調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)自組裝,可以擴(kuò)展到設(shè)計對多種生物相關(guān)生物分子有反應(yīng)的智能軟材料,以提高治療效果。相關(guān)論文以題為Triple Enzyme-Regulated Molecular Hydrogels for Carrier-Free Delivery of Lonidamine發(fā)表在《Advanced Functional Materials》上。
【主圖導(dǎo)讀】
![]() 示意圖1 LND-1p-ES (A) 的酶促轉(zhuǎn)化和 LND-1p-ES (B) 的細(xì)胞內(nèi)酶指導(dǎo)自組裝 (EISA) 用于選擇性殺死癌細(xì)胞的示意圖。
![]() 圖1 用 ALP、CES 和蛋白酶 K 調(diào)節(jié) LND-1p-ES 的分子自組裝。
![]() 圖2 LND-1p-ES/ALP CES 水凝膠的體外和體內(nèi)藥物釋放。
![]() 圖3 LND-1p-ES 的細(xì)胞內(nèi)自組裝和細(xì)胞攝取。
![]() 圖4 LND-1p-ES 在 A375 和 HaCaT 細(xì)胞中的效力和選擇性的檢測。
![]() 圖5 LND-1p-ES/ALP CES 水凝膠的體內(nèi)抗腫瘤功效。
【總結(jié)】
該團(tuán)隊設(shè)計了一種新型的氯尼達(dá)明肽綴合物 (LND-1p-ES),它在 ALP 和 CES 的催化下自組裝形成分子水凝膠。水凝膠配方能夠?qū)⑺幬锊糠趾洼d體結(jié)合在單個分子(即 LND-1p-ES)中,以在細(xì)胞蛋白酶的幫助下實現(xiàn)無載體遞送和 LND 的緩慢釋放。有趣的是,三酶不僅調(diào)節(jié)了具有可控粘彈性和藥物釋放曲線的 LND-1p-ES 水凝膠的分子自組裝和分解,而且還利用內(nèi)源性酶實現(xiàn)了細(xì)胞內(nèi)自組裝的時空控制,以增強(qiáng)細(xì)胞對前藥的吸收。LND-1p-ES 的前藥設(shè)計利用了癌細(xì)胞 A375 和 HeLa 中 ALP 和 CES 的過表達(dá)模式,與無/單酶反應(yīng)對照化合物(LND-1-OH、LND-1p-AM、和 LND-1-ES)。最后,LND-1p-ES 的水凝膠制劑對小鼠 A375 異種腫瘤的生長表現(xiàn)出優(yōu)異的效力,在溶血、局部組織反應(yīng)和系統(tǒng)毒性研究中具有出色的生物相容性。這項研究提供了一種通用策略,通過利用癌細(xì)胞中的多種不可成藥的酶來構(gòu)建分子水凝膠,以提高治療效果。未來,其他生物相關(guān)的生物分子可以作為分子調(diào)節(jié)劑來設(shè)計基于肽的軟材料,用于治療各種疾病。
參考文獻(xiàn): doi.org/10.1002/adfm.202104418 |