科研成果

近日，我院河南大学-麦考瑞生物医学联合创新中心（JCBI）相继在国际知名期刊Advanced Materials（IF=25.809，1区）、Colloids and Surfaces B: Biointerfaces （IF=3.973，2区）发表2篇研究论文，同时应EBioMedicine Journal（IF=6.68，1区）、 Acta Pharmacologica Sinica（IF=4.010，2区）、Materials Today Bio（新刊）杂志邀稿撰写3篇高水平综述论文。

开发递送新载体，助力siRNA药物脑胶质瘤靶向治疗  

小干扰RNA (siRNA)被认为是治疗恶性胶质瘤(GBM)等在内的多种癌症的一种非常有效的治疗手段，然而siRNA在递送至脑部用于GBM治疗时面临一系列挑战，包括稳定性差、血液循环短、血脑屏障(BBB)渗透低、肿瘤组织积累少，以及siRNA胞内释放效率低等缺点。

基于此，研究团队开发了一种Angiopep-2 (Ang)功能化的细胞内环境响应型siRNA纳米胶囊。该胶囊在保护siRNA免受降解的同时，能增强BBB跨越剂促发siRNA细胞内释放，呈现出长循环、高BBB渗透、强胶质瘤积累和滞留以及细胞内刺激响应性快速释放的独特设计优势。这些优良特性使得其在原位U87MG异种移植小鼠模型中具有显著增强的抗肿瘤活性，且无系统毒副作用。最新研究成果以“Single siRNA Nanocapsules for Effective siRNA Brain Delivery and Glioblastoma Treatment”为题，发表在国际知名期刊Advanced Materials上，为GBM及其他脑部疾病的siRNA治疗提供了新的策略。

文章链接：https://doi.org/10.1002/adma.202000416

剖析超支化聚甘油生物学特性 揭开生物递送材料用途的结构之谜

超支化聚甘油酯（hbPGs）具有优良的生物相容性，可以显著提高生物医用纳米材料的生物安全性，作为最有前途的聚合物已被广泛应用于药物输送。但目前尚不清楚影响其生物性质的关键内在因素。

研究团队利用原子力显微镜，系统地研究了分子纳米机械性能与黏附性之间关联性，揭示了这一困扰业界已久的问题。研究结果认为，hbPGs分子表面完整的缩水甘油结构，是维持hbPGs分子低粘附性、高杨氏模量的核心因素，决定hbPGs分子的具有优异抗生物粘附性性质，揭示了首次尝试揭示纳米机械性能与抗粘附性之间的关联。研究成果以“Evaluation of nanomechanical properties of hyperbranched polyglycerols as prospective cell membrane engineering block”为题，发表在Colloids and Surfaces B: Biointerfaces杂志上，这一研究成果为后续hbPGs用于生物医用纳米材料研究指引了方向。

文章链接：https://doi.org/10.1016/j.colsurfb.2020.110968

回顾纳米化抗癌前药的前世与今生，展望其临床应用的发展与未来

如何将药物有效地递送到肿瘤部位仍然是一个巨大的挑战。近年来，纳米化抗癌前药因其独特的优势包括高药物负载效率、低副作用、高效靶向性和实时可控性等受到广泛关注。纳米化抗癌前药最显著特点就是需要刺激激活才能产生抗肿瘤作用。

为了更好地理解各种响应方法，使研究人员更有效地了解纳米化抗癌前药的机制，指导今后前药纳米药物的设计，团队应EBioMedicine Journal 期刊邀稿撰写题为“Stimuli-Responsive Prodrug-based Cancer Nanomedicine”的综述，系统总结了纳米化抗癌前药在内源性刺激（如pH、氧化还原环境、酶和缺氧等）和外源性刺激（如光、热、超声、磁场等）下的抗肿瘤应用现状。此外，还综述了包括聚合物共轭纳米药物、小分子自组装纳米药物和封装纳米药物等多个前体纳米药物的研究进展和临床应用前景、当前发展和未来挑战，为抗肿瘤纳米药物的结构设计、发展以及临床用药提供参考。

盘点中枢神经系统疾病治疗方法优缺点，明确纳米药物结合免疫疗法治疗新方向

中枢神经系统（CNS）疾病严重威胁着人类的健康。虽然许多药物已经被发现具有可以治疗多种神经系统疾病的潜能，但受到血脑屏障（BBB）的阻碍，限制了这些药物的发展。中枢神经系统独特的免疫功能为改善CNS疾病提供了新的靶向机制，纳米医学又为治疗CNS疾病提供了一种新的治疗方法。对于运用纳米药物协助免疫疗法治疗CNS疾病的研究进展有待进一步总结。

近期，研究团队应Acta Pharmacologica Sinica期刊邀稿撰写题为“Nanomedicine-based Immunotherapy for Central Nervous System Disorders”的综述，系统描述了纳米药物协助免疫疗法治疗中枢神经系统疾病的优势，包括提高分子和细胞的靶向性，增强安全性、有效性和特异性等，这一系统的总结为中枢神经系统疾病的治疗提供了新的指导。

综述肌萎缩性侧束硬化症治疗现状，展望纳米技术新疗法的未来

肌萎缩性侧索硬化（ALS）俗称“渐冻症”，可导致肌肉失去控制，最终瘫痪以及死亡。大约50%的ALS患者在症状出现后约30个月内死亡。传统疗法虽然可以缓解疾病发展的进程，但目前效果有限，渐冻症的治疗依旧是医学界的难题。

鉴于在ALS治疗领域多年积累的经验，研究团队应Materials Today Bio期刊邀稿撰写“Advances in Nanotechnology-based strategies for the treatments of amyotrophic lateral sclerosis”一文。系统阐述了由于血脑屏障（BBB）、血脊髓屏障（BSCB）的存在，以及药物本身的固有特性（例如溶解度低、生物利用度/生物稳定性不足）等，造成了传统的给药系统无法达到ALS患者功能恢复所需药物的足够剂量这一问题。简要讨论了纳米技术在对抗ALS疾病进展相关的特定病理生理学方面的最新进展，探讨了利用纳米技术为ALS患者开发创新疗法的新未来。

文章链接：https://doi.org/10.1016/j.mtbio.2020.100055

河南大学-麦考瑞大学生物医学联合创新中心（JCBI）筹建于 2015 年 9 月， 2016 年获批“河南省纳米生物医学国际联合实验室”，2018 年获批“河南省生物纳米医学学科创新引智基地”，2019 年河南大学和麦考瑞大学签约，联合中心正式揭牌成立，2020 年获批“河南省脑靶向生物纳米药物重点实验室”建设。另外，联合中心还牵头组建了河南大学“AIE生物纳米技术中心”，加强河南大学生物学与化学、医学、材料科学、药学的交叉融合，培育相关学科新的增长点。

JCBI网址：http://bs.henu.edu.cn/cn.htm