国家纳米科学中心中科院纳米生物效应与安全性重点实验室王浩

chunyu

90%的肿瘤患者死于肿瘤转移，肿瘤组织的高度血管化及肿瘤干细胞（CSCs）是加速肿瘤转移的两大危险因素。由于肿瘤组织的高度血管化，其血管内皮细胞快速增殖，导致肿瘤血管发育不成熟、内皮通透性较高，因此肿瘤细胞较易透过血管进入血液循环进而导致肿瘤转移。肿瘤干细胞是肿瘤内的一类恶性程度高的细胞亚群，具有极强的转移能力，并且可以通过旁分泌的方式促进肿瘤细胞发生远处转移，目前肿瘤干细胞被视为是肿瘤转移发生的始动因素。肾透明细胞癌具有高血管密度的特性，是最常见的肾癌类型，约占全部病例的80%，在确诊时约有30%的患者已发生转移。同时，转移性肾癌组织内往往存在大量的CSCs，导致患者的临床预后更差。因此，同时抑制肾癌干细胞和肿瘤血管对抑制肾癌增殖与转移具有重大意义。

       国家纳米科学中心王浩研究员课题组和哈尔滨医科大学附属第四医院徐万海教授课题组针对转移性肾癌特点，进行深入研究，开发了一种基于自组装多肽的新型纳米材料，命名为TDS（Transformable Dual-inhibition System）。该材料可同时靶向肾癌新生血管内皮细胞和肿瘤干细胞共同表面标志物CD105，通过配体-受体结合作用，在细胞膜上发生自组装形变，在原位构建纳米纤维屏障，其有助于降低肾癌新生血管内皮通透性和血管生成，并且抑制肾癌CSCs的干性和转移能力，最终抑制肾癌的转移，为肿瘤治疗提供了靶向内皮细胞及CSCs的可能性。
      体外实验结果表明，TDS使血管通透性降低了67.0±4.7%，血管生成减少了62.0±4.0%，有效地降低了血管的通透性及血管生成，对肿瘤的高度血管化起到了明显的抑制作用；对于人源性CSCs，TDS使其CSCs成球减少了2.4倍，迁移细胞数量与侵袭细胞数量分别减少至45.5%±1.8%与37.3%±7.2%，显著降低了CSCs的干性与侵袭能力。在患者来源的异种移植(PDX)小鼠模型中，TDS显著抑制肿瘤的发生和血管的生成。与对照组相比，TDS使肿瘤的微血管密度（MVD）明显减少，肿瘤体积减小至24.3% ± 7.4%，肺内转移灶也减少了5.0倍。可见，TDS可以在体内有效抑制肿瘤血管新生与肿瘤生长，并显著减少肿瘤转移的发生。
      综上所述，该工作中构建的基于自组装肽的可转化双抑制系统(TDS)，可以显著抑制肿瘤血管通透性及血管生成，并抑制CSCs干性，减少了肿瘤转移的发生，为转移性肾癌治疗提供了靶向内皮细胞及CSCs的可能性，也为其它类型肿瘤的靶向治疗提供了新思路。相关工作得到了黑龙江省应用技术研究与开发计划、国家自然科学基金以及中国博士后科学基金的资助。相关论文在线发表于Small(DOI: 10.1002/smll.202004548)上，并于当期Inside Back Cover做简要介绍。