上海交通大学医学院附属瑞金医院/上海市伤骨科研究所倪大龙教授课题组重要成果发表在《Nano Letters》
放射性核素标记的纳米诊疗剂可以为未来癌症病人提供个体化方案和精准诊疗,近年来得到广泛研究。其中核素钇(Y)-86可用于PET成像,Y-90则可通过释放高能电子杀死癌细胞。因此发展基于Y-86/90的纳米诊疗剂具有重要的临床意义,却鲜有报道。在众多无机纳米颗粒中,氧化硅纳米颗粒因其良好的生物相容性和稳定性备受关注,其中基于超小氧化硅的Cornell dots已经被FDA批准开展多项临床试验并取得良好的效果。
基于此,上海交通大学医学院附属瑞金医院/上海市伤骨科研究所倪大龙教授课题组与美国威斯康辛大学麦迪逊分校蔡伟波教授课题组合作,在课题组前期关于氧化硅纳米颗粒工作的基础上(Acc. Chem. Res. 2018. 51, 778-788),发展了具有类蛋白性质的多孔结构超小纳米氧化硅颗粒(ultrasmall porous silica nanoparticles,UPSN),并利用DOTA螯合Y-86/90,构筑了全新的 86/90Y-DOTA-UPSN诊疗剂。
一方面,Y-86-DOTA-UPSN可用于PET成像,研究发现该多孔纳米诊疗剂呈现类蛋白(~13 nm)性质,具有非常长的血液循环时间,既避免被RES系统(肝脏、脾脏)大量而快速摄取,又避免了快速的尿液代谢,使得纳米诊疗剂可通过EPR效应在肿瘤处大量聚集(达到12% ID/g)。另一方面,Y-90-DOTA-UPSN可用于肿瘤的放射治疗,小鼠肿瘤模型表明,与Y-90-DOTA相比,Y-90-DOTA-UPSN可以更显著的抑制肿瘤的生长。同时,详细而全面的安全性评估表明,86/90Y-DOTA-UPSN无明显的毒副作用。值得一提的是,多孔结构的UPSN可以进一步载药,实现放化疗的协同治疗。
该研究成果发表在国际著名期刊《Nano Letters》上(IF=11.238),不仅为发展具有类蛋白性能的纳米载体提供思路,更为基于Y-86/90的诊疗剂研发提供了可行性策略。
【通讯作者简介】
倪大龙,博士/教授/研究员/博导,上海市东方学者特聘教授,入选国家级青年人才项目及上海交通大学医学院双百人计划。上海交通大学医学院附属瑞金医院/上海市伤骨科研究所“生物界面科学与应用”课题组组长(网站:http://nidalonglab.com)。主要基于生物组织与材料之间界面,从事骨类疾病、烧伤、组织感染、器官损伤等的纳米诊疗剂研究。以第一/通讯作者在Nature Comm、J. Am. Chem. Soc、Adv. Mater.、Angew. Chem. Int. Ed.、Acc. Chem. Res.、Chem Soc. Rev.等发表论文25篇(IF>10的20篇),同时以合作者在Nature Nanotech、Nature BME等发表论文40余篇。论文被引用5000余次,H-index为34。曾获得美国核医学与分子影像协会“未来受关注青年科学家”(即Ones to Watch 2020大奖)、“杰出青年学者”(2019年度)等荣誉称号。目前担任Journal of Nanobiotechnology(IF=6.518)副主编。
蔡伟波教授,美国威斯康星大学麦迪逊分校放射学系、医学物理学系、材料科学与工程系、药学系的Vilas杰出成就教授(终身教职)。主要从事分子影像, 诊疗一体化,及生物纳米科技的研究(网站:http://mi.wisc.edu)。蔡伟波教授是美国医学与生物工程院(AIMBE)会士,美国核医学与分子影像学会会士,英国皇家化学会会士等。目前已发表学术论文340余篇, 包括第一或通讯作者的Nature Nanotech, Nature BME, PNAS, Nature Comm, JACS等,并受邀在Chem. Rev, Chem. Soc. Rev., Acc. Chem. Res等发表多篇重要综述。论文被引用28000余次,H-index 为90。蔡教授已受邀作280多个学术口头报告, 并参与美国NIH/DOD/NSF/ACS/CPRIT的科研基金评审及诸多其他国家(加拿大,中国,欧洲)的科研基金评审。目前担任Journal of Nanobiotechnology (IF=6.518)的主编及European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging (IF=7.081) 的副主编。