纳米药物研究入选《自然》展望“药物递送”增刊六项之首
近日,《自然》展望(Nature Outlook)“药物递送”增刊“研究速览”栏目刊发文章《These six advances could change how drugs are delivered》,介绍六项有望改变药物递送方式的近期进展。我校生物医学工程学院教授汪枭睿团队的研究成果位列六项进展之首。这支一直扎根纳米生物效应研究的团队研究提出,在纳米药物给药前预先注射静脉注射免疫球蛋白(IVIG),可逆转机体对聚乙二醇(PEG)化纳米药物的免疫清除、提高疗效。

《自然》展望(Nature Outlook)“药物递送”增刊“研究速览”栏目刊发文章
自1995年获批的首个脂质体纳米药物Doxil®,到近年上市的siRNA药物与mRNA疫苗所采用的脂质纳米颗粒,聚乙二醇表面修饰(PEGylation,PEG化)始终是纳米药物延长体内循环时间的经典策略。然而,即便经过PEG化“隐形”处理,纳米药物在抵达病灶前仍可能被机体免疫系统识别与清除;尤其在癌症等需要多次重复给药的治疗中,PEG化纳米药物会诱发免疫原性、产生抗PEG抗体,使后续给药遭遇加速血液清除效应(Accelerated Blood Clearance effect,ABC效应)而被快速清除、疗效显著下降。如何在保障安全性的同时,找到一种兼具通用性与临床转化可行性的免疫原性调控策略,是该领域亟待解决的问题。

论文发表信息
针对这一问题,汪枭睿团队提出在纳米药物给药前预先注射IVIG的干预策略。IVIG是从健康人血浆中提取的免疫球蛋白制剂,临床上用于免疫调节与替代治疗,已获美国食品药品监督管理局批准。研究证实,IVIG预处理可系统性、多途径地调控机体免疫大环境,暂时性、可逆地阻断单核吞噬细胞系统对纳米药物的识别与清除,抑制脾脏的免疫响应与肝脏的捕获清除,从而逆转抗PEG抗体介导的ABC效应,延长纳米药物的血液循环时间,提高药物在肿瘤部位的富集。该策略在5种结构不同、粒径10~120纳米的纳米材料中均一致逆转了ABC效应,显示出较好的普适性;在乳腺癌模型中,与未预处理组相比,对体积约350立方毫米的大肿瘤疗效提升最高达3.9倍。
《自然》展望专栏以“降低纳米药物引发的反应”(Reducing reactions to nanomedicines)为题介绍该项工作,指出这一免疫调控效应具有暂时性,预处理并未削弱机体长期清除外来颗粒的能力,安全性良好;因此对需要反复给药的肿瘤治疗而言,这是一个可反复使用的“窗口”,而非一次性代价。该方案依托已获批的成熟药物,无需对纳米药物本身加以改造,因而具备较高的临床转化可行性。
汪枭睿团队长期致力于纳米药物的设计制备及其体内纳米生物效应研究,以开发新型智能纳米药物体系为目标,探究纳米材料独特的纳米生物效应,发掘纳米药物的全新生物学特性与功能。近五年以通讯作者在Nature Cancer、Nature Biomedical Engineering、Nature Communications、ACS Nano、Journal of Controlled Release等期刊发表研究论文,申请或授权中国发明专利7项、PCT国际专利1项。该研究获得国家自然科学基金、广东省自然科学基金、广州市科技计划项目和南方医科大学高层次人才引进启动经费的资助。
