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        NEST細胞小室助力中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)發(fā)表高質(zhì)科研論文!
        英文標題:Breaking through the basement membrane barrier to improve nanotherapeutic delivery to tumours
        文標題:突破基底膜屏障,改善納米治療藥物向腫瘤的遞送
        期刊:nature nanotechnology 
        研究成果表明在進(jìn)行納米治療時(shí),有必要考慮腫瘤血管基底膜屏障,理解這一屏障將有助于開(kāi)發(fā)更有效的抗腫瘤納米療法。
        第一作者:Qin Wang, Qirui Liang, Jiaxiang Dou, Han Zhou, Cici Zeng, Huimin Pan, Yanqiong Shen, Yi Liu
        通訊作者:David Tai Leong, Wei Jiang , Yucai Wang

        研究成果

        治療性納米顆粒(NPs)跨越血管進(jìn)入腫瘤間質(zhì)空間的過(guò)程,即滲出,對于實(shí)體腫瘤的治療至關(guān)重要。內皮細胞形成血管的內層,是調節液體、大分子和免疫細胞進(jìn)入間質(zhì)空間的主要屏障。NPs可以通過(guò)主動(dòng)跨內皮或被動(dòng)的跨內皮通道繞過(guò)內皮屏障。然而,在大多數病例中,只有一小部分(通常少于5%)的NPs能夠到達腫瘤的間質(zhì)區域。盡管主動(dòng)跨細胞運輸或破壞內皮細胞間的連接可以打開(kāi)內皮細胞的運輸途徑,但這些機制仍然不能完全解釋為什么NPs不能充分進(jìn)入腫瘤。這就引出了一個(gè)問(wèn)題,即除了內皮屏障外,該領(lǐng)域是否忽視了其他屏障。

        基底膜(BM)包裹著(zhù)腫瘤血管的內皮細胞和壁細胞,它在維持物理化學(xué)和生物完整性方面起著(zhù)至關(guān)重要的作用?;啄な且环N致密的、交聯(lián)的、片狀的細胞外基質(zhì),位于內皮層之下。在正常的血管中,BM提供機械支持,并作為分子或細胞選擇性過(guò)濾進(jìn)入間質(zhì)組織的重要屏障。然而,腫瘤性血管基底膜具有明顯的結構異常,包括內皮細胞和周細胞松散結合,遠離血管壁的廣泛延伸,層增厚等。雖然基底膜是至關(guān)重要的,但在阻礙NPs進(jìn)入腫瘤間質(zhì)方面的作用尚不清楚。雖然有跡象表明腫瘤血管并不像先前預測的那樣滲漏,但預期滲漏的不足可能并不一定僅僅來(lái)自?xún)绕?。在這項最新研究中,研究團隊發(fā)現腫瘤血管基底膜與腫瘤內皮共同構成了一個(gè)強大的屏障,阻止NPs從腫瘤血管中離開(kāi)。

        這項研究證明,在多種腫瘤模型中,超過(guò)92%的基底膜覆蓋血管,并且基底膜作為一種以前被忽視的生理屏障,阻止納米顆粒試圖進(jìn)入腫瘤。穿過(guò)內皮屏障后,納米顆粒被阻斷在內皮下空間形成血管周?chē){米顆粒池。在抗腫瘤納米藥物研究中,這種由基底膜引起的納米顆粒池現象實(shí)際上完全阻止了納米藥物進(jìn)入腫瘤的通道。

        通過(guò)采用多步策略,試圖將匯集的納米顆粒從基于基底膜的阻斷中直接釋放到腫瘤中。通過(guò)局部熱療(LHT),證明血管內皮(VE)-鈣粘蛋白相互作用被破壞,導致NPs在腫瘤血管周?chē)闹苓厖^域積聚增加。招募的中性粒細胞在浸潤過(guò)程中打開(kāi)基底膜屏障,通過(guò)一系列可重復的劇烈爆發(fā)來(lái)釋放被困在池中的NPs,從而深入并有效地滲透到腫瘤中。

        該研究表明,基底膜代表了一個(gè)被忽視但重要的納米顆粒屏障,值得進(jìn)一步研究以開(kāi)發(fā)工程化策略在必要時(shí)克服或維持這種障礙。

        實(shí)驗使用的NEST產(chǎn)品


        細胞小室參與的中性粒遷移實(shí)驗證實(shí)了中性粒細胞通過(guò)基底膜的運動(dòng)可以釋放困在內皮下空隙中的NPs,導致NP滲透到更深的腫瘤中。

        NEST產(chǎn)品:Cell Culture Insert

        論文鏈接


        https://doi.org/10.1038/s41565-023-01498-w

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