pH响应性多肽自组装纳米结构的组装规律及抗肿瘤作用机制研究

基本信息
批准号:21373067
项目类别:面上项目
资助金额:80.00
负责人:赵颖
学科分类:
依托单位:国家纳米科学中心
批准年份:2013
结题年份:2017
起止时间:2014-01-01 - 2017-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:王婧,孙翠骥,王海,田欣,赵瑞芳,李凤,季天骄
关键词:
纳米结构肿瘤治疗纳米生物效应环境响应多肽自组装
结项摘要

Deep understanding of new materials at the molecular level has become increasingly critical for a new generation of nanomaterials for nanotechnology, namely, the design, synthesis and fabrication of nanodevices at the molecular scale. Through molecular self-assembly, advances in the fields of nanotechnology and nanobiotechnology will be achieved with the help of materials that can be used to fabricate hierarchical structures and ever more sophisticated devices. Peptides represent attractive functional and structural building-blocks to create biomedical materials with high versatility. And supramolecular assemblies made from peptides have shown promising biomaterial features owing to ease of synthesis and functionalization, as well as their inherent biocompatibility. On the other hand, tumor microenvironment provides multiple cues that may be exploited to improve the efficacy of drug delivery systems. As development of cancer-targeted nanocarriers expands, peptides provide a level of molecular specificity that is naturally suited to the development of environmentally responsive drug carriers. In tumor microenvironment, cancer cell growth is dependent on neo-vascularisation to deliver oxygen and nutrients. The formation of new vessels relies on a complex series of orchestrated events with the activation of endothelial and peri-vascular cells (pericytes and smooth cells), and the modification of the surrounding basement membrane and extracellular matrix. Fibroblast growth factor (FGF) and vascular endothelial growth factor (VEGF) family members and their cognate receptors are key players in promoting tumor angiogenesis. This study will provide proof of principle that targeting FGF and VEGF receptors can inhibit tumor growth in breast cancer, indirectly through effects on vascularization and extracellular matrix remodeling. In this study, a novel environmentally responsive self-assembled peptide nanostructure as nanocarrier delivers a dual inhibitor of the FGF and VEGF receptors, E-3810. Controlled release of the inhibitor in the tumor microenvironment will inhibit tumor cell proliferation indirectly, reduced blood vessel density in tumors. This study will also explore the mechanisms of peptide self-assembly, potential microenvironmental physiology indicative of tumors and peptides that have demonstrated an ability to target and deliver to these signals. Thus, based on the mechanisms by which the specific stromal cell surface receptors promote tumorigenesis, this study will indicate that further exploring tumor stroma, in particular, FGFR and VEGFR as potential therapeutic targets in patients is warranted, providing a strong rationale for clinical evaluation. It is expected that these data will provide proof of principle that targeting stromal cell-mediated modifications of the tumor microenvironment may be an effective approach to treating epithelial-derived solid tumors.

本项目主要研究以调控肿瘤微环境的生物医学功能为导向的多肽纳米结构的设计及组装过程。通过合理设计多肽序列、并对氨基酸侧链进行改性和修饰的手段,构建新型pH响应性多肽自组装纳米结构。在中性条件下,功能多肽分子主要通过疏水作用和氢键的物理相互作用力,自组装形成形状和结构可控的纳米结构;在微酸性环境中,由于侧链之间存在正电荷的排斥力,自组装体解聚,从而构建对肿瘤微酸性环境快速响应的功能性纳米材料。利用它作为药物载体,实现能够同时抑制成纤维细胞生长因子受体(FGFR)和血管内皮生长因子受体(VEGFR)信号通路的双重特效抑制剂E-3810对肿瘤微环境的靶向输运、以及对肿瘤微酸性环境进行pH响应的药物可控释放。并将揭示多肽功能纳米结构的自组装原理;阐明自组装体的结构与其生物医学功能之间的构效关系。以期有效抑制肿瘤新生血管生成和肿瘤细胞的增殖,通过调控肿瘤微环境实现肿瘤治疗的科学目标。

项目摘要

肿瘤血管在肿瘤的发生发展中起着至关重要的作用,它为肿瘤组织提供充分的营养供给,也为肿瘤细胞随血液的转移提供了重要通道。肿瘤血管作为药物输运的主要媒介,是肿瘤微环境的一个重要治疗靶点。我们设计并构建了一系列具有肿瘤微环境响应性或靶向性的纳米药物,通过抑制肿瘤内部血管新生或诱导肿瘤局部血管栓塞,切断肿瘤生长的营养源;通过局部打破肿瘤血管的药物输运屏障效应,增加纳米药物在肿瘤组织中的灌注;以上策略都能有效抑制血管丰富的肿瘤的恶性生长和转移,对血管丰富的实体瘤治疗具有普适性,且以血管为靶标能够避免纳米药物因在肿瘤内部渗透率低而疗效差的难题。. 针对多肽药物半衰期短的问题,我们首次将抗血管多肽构建为肿瘤微环境响应性纳米结构,通过实现“分子—组装体—分子”的过程,提高多肽的稳定性和生物利用度,为多肽药物的应用提供新策略。针对诱导血栓形成和清除血小板在体内副作用高的难题,我们首次设计了具有肿瘤微环境靶向性或响应性的纳米药物,利用肿瘤微环境特异生物信号诱导的载体结构变化,实现凝血因子在肿瘤局部促发血栓以及肿瘤原位清除血小板,为凝血因子和血小板的抗肿瘤应用提供新思路。. 此外,多肽分子及其衍生物由于具有序列精确可控、稳定性高、生物相容性好、兼具生物功能性、良好的成药性、易大规模生产等特性,因此无需经过任何化学反应构建的多肽自组装纳米结构在靶向型药物递送系统和药物可控释放系统的生物医用方面的应用更是格外引人注目。我们在多肽纳米药物体系的设计、模块化可控构建、抗肿瘤治疗和调控肿瘤微环境(重点关注肿瘤基质微环境和肿瘤血管)的作用机制等领域开展了系统研究。其中,我们通过对多肽分子的巧妙设计,详尽的研究其自组装动力学过程及相关原理,实现对多肽组装体形貌转变的控制。首次实时观察到多肽自组装、多肽-药物共组装及自组装体重组的形貌变化过程,总结一系列组装规律,这也为精确调控多肽分子自组装过程的研究提供新的视角。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

演化经济地理学视角下的产业结构演替与分叉研究评述

演化经济地理学视角下的产业结构演替与分叉研究评述

DOI:10.15957/j.cnki.jjdl.2016.12.031
发表时间:2016
2

基于一维TiO2纳米管阵列薄膜的β伏特效应研究

基于一维TiO2纳米管阵列薄膜的β伏特效应研究

DOI:10.7498/aps.67.20171903
发表时间:2018
3

论大数据环境对情报学发展的影响

论大数据环境对情报学发展的影响

DOI:
发表时间:2017
4

一种光、电驱动的生物炭/硬脂酸复合相变材料的制备及其性能

一种光、电驱动的生物炭/硬脂酸复合相变材料的制备及其性能

DOI:10.16085/j.issn.1000-6613.2022-0221
发表时间:2022
5

特斯拉涡轮机运行性能研究综述

特斯拉涡轮机运行性能研究综述

DOI:10.16507/j.issn.1006-6055.2021.09.006
发表时间:2021

赵颖的其他基金

批准号:11002146
批准年份:2010
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21801111
批准年份:2018
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61872388
批准年份:2018
资助金额:63.00
项目类别:面上项目
批准号:81271185
批准年份:2012
资助金额:16.00
项目类别:面上项目
批准号:51501218
批准年份:2015
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11002153
批准年份:2010
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30600276
批准年份:2006
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81470564
批准年份:2014
资助金额:73.00
项目类别:面上项目
批准号:38700002
批准年份:1987
资助金额:2.50
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31400768
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51108436
批准年份:2011
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61703192
批准年份:2017
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11505196
批准年份:2015
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51374196
批准年份:2013
资助金额:81.00
项目类别:面上项目
批准号:30500675
批准年份:2005
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51203032
批准年份:2012
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11205203
批准年份:2012
资助金额:30.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41601202
批准年份:2016
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:60703058
批准年份:2007
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51379203
批准年份:2013
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:61402540
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81472581
批准年份:2014
资助金额:72.00
项目类别:面上项目
批准号:51673051
批准年份:2016
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
批准号:51705062
批准年份:2017
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81672712
批准年份:2016
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:81603524
批准年份:2016
资助金额:17.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31170962
批准年份:2011
资助金额:47.00
项目类别:面上项目
批准号:81874145
批准年份:2018
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:21877023
批准年份:2018
资助金额:67.50
项目类别:面上项目
批准号:71804193
批准年份:2018
资助金额:18.50
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81070311
批准年份:2010
资助金额:32.00
项目类别:面上项目
批准号:81572113
批准年份:2015
资助金额:57.00
项目类别:面上项目
批准号:81901806
批准年份:2019
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30900722
批准年份:2009
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目

相似国自然基金

1

聚合诱导自组装制备pH响应性的纳米材料及其控制释放性能研究

批准号:21704095
批准年份:2017
负责人:张文建
学科分类:B0110
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
2

基于智能pH响应性的多功能肿瘤微环境靶向及抗肿瘤多药耐药性的自组装纳米药物递送系统研究

批准号:81402864
批准年份:2014
负责人:车玲
学科分类:H3408
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
3

调控肿瘤相关成纤维细胞的多肽自组装纳米载体的设计及抗肿瘤机制研究

批准号:51673051
批准年份:2016
负责人:赵颖
学科分类:E0308
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
4

基于调控肿瘤微环境的两亲性多肽自组装纳米药物载体的抗肿瘤机制研究

批准号:51203032
批准年份:2012
负责人:赵颖
学科分类:E0308
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目