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河南省脑靶向生物纳米药物重点实验室聚焦复杂脑部疾病的诊疗研究。其中，脑胶质瘤（GBM）是中枢神经系统最常见的脑肿瘤，其发生率和死亡率较高，临床上至今仍缺乏安全、有效的治疗方法。日前，实验室在仿生纳米凝胶药物可深度渗透肿瘤并抑制原位胶质母细胞瘤方面取得最新进展，论文以“Near infrared-activatable biomimetic nanogels enabling deep tumor drug penetration inhibit orthotopic glioblastoma”为题发表在Nature Communications （Nature子刊， IF =17.694）。

GBM作为中枢神经系统最常见的原发肿瘤，约占颅内恶性肿瘤总发病率的40%。现阶段GBM治疗效率不佳的主要原因在于血脑屏障（BBB）的存在及药物难以在深度肿瘤组织积累。针对上述问题，实验室构建了近红外可激活的仿生纳米凝胶药物 ARNGs@TMZ/ICG（如下图），可通过近红外照射激活负载的光敏剂ICG，触发纳米凝胶形变及药物释放，实现BBB有效穿越及药物在肿瘤组织深度渗透，最终实现胶质瘤的高效治疗。

仿生纳米凝胶的外层为ApoE功能化血红细胞膜，它能延长血液循环时间，增强在肿瘤部位聚集，促进纳米凝胶的BBB渗透。当纳米凝胶在肿瘤部位初步聚集后，可通过ICG荧光示踪，并对肿瘤部位进行针对性近红外照射。其中，ICG产生ROS促使纳米凝胶变形，触发局部药物的快速释放和药物在远端肿瘤细胞的深度渗透。因此，该精准控制的激活过程有利于包载的GBM一线药物TMZ和光敏剂ICG在肿瘤深度中维持高治疗浓度。该近红外激活设计实现了深度肿瘤部位的药物渗透和时空可控的药物释放，最终在原位U87 MG和GBM干细胞（CSC2）两种原位小鼠模型中均能有效抑制肿瘤生长，中位存活时间提高了近三倍，且该纳米凝胶具有良好的生物相容性。由此可见，该近红外可激活纳米凝胶不仅有望成为治疗GBM的智能平台，而且还为基于生理信号的主动反应来设计精确可控疗法提供了可能性。

博士生张东亚和华中科技大学田斯丹博士为共同第一作者，冰洋教授、邹艳副教授和华中科技大学罗亮教授为共同通讯作者。河南大学为论文第一通讯单位。该工作得到了国家重点研发计划青年项目、国家自然科学基金和河南省高校科技创新人才计划的资助。同时也获得我校郑蒙教授、华中科技大学杨祥良教授和韩国国家癌症中心Jong Bae Park教授的大力支持。

河南省脑靶向生物纳米药物重点实验室依托于河南大学生命科学学院和药学院。该实验室于2015年9月筹建河南大学-麦考瑞大学生物医学联合创新中心，随后相继获批河南省纳米生物医学国际联合实验室（2016年）、河南省生物纳米医学学科创新引智基地（2018年），并于2020年11月经河南省科学技术厅批准建设河南省重点实验室。实验室专注于脑部疾病的机制研究、新型诊疗系统的开发及脑部疾病靶向治疗，在脑部疾病新治疗靶点的筛选及输送策略机制研究、脑部诊疗系统开发及应用、脑部递送系统构建、脑靶向纳米药物临床前评估及转化等领域取得一系列研究成果，推动了河南大学生物学与相关学科的交叉融合及“生物学+”的发展。

论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-022-34462-8