微納技術調控神經腫瘤相互作用并治療胰腺癌獲進展

　　近日，中國科學院國家納米科學中心研究員蔣興宇、鄭文富、博士雷祎鳳和中國人民解放軍總醫院301醫院肝膽外科教授姜凱、日本東北大學醫學院教授Yoh Hamada等合作，在微流控芯片上構建神經-腫瘤研究模型，以金納米簇為神經生長因子小干擾RNA (NGF siRNA)載體，在靶向胰腺的神經微環境、治療胰腺腫瘤的研究中取得新進展。相關研究成果Gold nanoclusters-assisted delivery of NGF siRNA for effective treatment of pancreatic cancer 被《自然-通訊》（Nature Communications）雜志于4月25日在線發表。

　　最新研究表明，神經微環境對于腫瘤（尤其是胰腺腫瘤）的發生、發展和轉移起到重要作用。研究腫瘤與神經微環境的相互作用、信號傳導和分子機制，將為腫瘤的診療提供新的診斷依據和藥物靶點。

　　蔣興宇研究組一直致力于利用微流控芯片進行體外神經研究模型構建、神經發育、神經系統疾病機理等方面的研究（Electrophoresis, 31, 3144, 2011；Small, 8, 676, 2012；Integr Biol, 5, 617, 2013； Integr Biol, 5, 1244, 2013； Small, 10, 2530, 2014）。同時在腫瘤的納米藥物靶向治療方面也有重要進展（Angew Chem Int Ed, 54, 3952, 2015； Adv Mater, 27, 1402, 2015； ACS Nano, 9, 9912, 2015； Biomaterials, 104, 269, 2016； Small, 13, 1603109, 2017）。在近期工作中，蔣興宇研究組關注到神經微環境在腫瘤發生、發展中的作用，首先開發了一種高通量的微流控芯片，用以體外研究神經-腫瘤細胞相互作用，并通過微流控芯片進行高通量快速藥物篩選（Integr Biol, 8, 359, 2016）。基于體外微流控芯片的篩選結果，該研究組設計了一種靶向神經遞質受體的納米藥物，通過調控腫瘤的神經微環境從而抑制胰腺腫瘤的生長、發展和轉移（J Control Release, 232, 131, 2016）。

　　前期的研究表明，靶向神經遞質受體是可以有效抑制腫瘤的，但仍不是一種理想的安全有效的調控腫瘤微環境的方法。最近，該研究組將胰腺癌（號稱“癌癥之王”，5年生存率<5%）作為研究對象，將小干擾RNA（siRNA）靶向胰腺癌腫瘤組織高表達的神經生長因子（NGF）作為治療手段，開發了一種基于金納米簇（直徑小于3nm）的NGF siRNA的遞送平臺，通過NGF基因的沉默來調控胰腺腫瘤的神經微環境和腫瘤發展。相對于傳統藥物載體材料而言，該金納米簇由于其獨特的超小尺寸效應和表面正電荷，具有常規材料前所未有的高載藥量，可以為siRNA提供有效保護，延長siRNA在體內的循環時間，提高siRNA在腫瘤部位的靶向聚集。通過皮下腫瘤、原位腫瘤以及病人來源（PDX）三種胰腺癌小鼠模型的活體成像、組織切片分析等實驗驗證，證明金納米簇攜帶的siNGF可以有效沉默胰腺癌組織中的NGF基因，從而有效抑制胰腺癌的發生和發展，為胰腺癌的診療開辟了一種全新的手段。該研究還將促進納米微流控芯片在藥物篩選、芯片上的器官、臨床檢測等方面的應用。

　　該研究得到了國家自然基金委、中科院“創新團隊國際合作伙伴計劃”等項目的支持。

微納技術調控神經-腫瘤相互作用并治療胰腺癌研究獲進展