刘志博课题组与合作者报道用于硼中子俘获治疗与免疫治疗联用的硼胶囊材料

lastday

近日，北京大学化学与分子工程学院刘志博教授与浙江大学药学院顾臻教授在《自然·通讯》（Nature Communicaitons）上发表题为“Localized Nuclear Reaction Breaks Boron Drug Capsules Loaded with Immune Adjuvants for Cancer Immunotherapy”的研究论文。报道了一种可以响应中子照射实现药物缓释的碳硼烷骨架的共价有机材料，并将免疫激动疗法与硼中子俘获疗法相结合，探究了该策略的肿瘤治疗效果。
        硼中子俘获治疗（Boron Neutron Capture Therapy，BNCT）作为一种新兴的二元靶向放疗手段，具有比传统放疗更高的精准性与安全性，同时拥有更高的相对生物学效应。其基本原理为，天然非放射性的B-10原子可以俘获中子，产生一对高能反冲粒子，Li-7和α粒子，从而对肿瘤细胞造成杀伤。然而，目前BNCT在临床上的进一步发展仍然存在两大局限性：缺乏理想的硼携带剂以及BNCT的生物学效应仍不明确。

图1 BNCT介导的免疫激动剂缓释用于联合治疗示意图

         针对当前的临床实际问题，本研究以含有较高硼含量的碳硼烷为基础，成功设计合成了一种名为硼囊(Boron Capsules)的共价有机材料，用于负载免疫激动剂咪喹莫特。作者发现，在经历中子照射后，该材料表面的缺陷可以促进药物的释放。同时，单细胞测序的结果表明，硼中子俘获治疗(BNCT)可以重塑肿瘤免疫微环境，提高免疫细胞在肿瘤内的比例。最终，联合治疗结果说明，与咪喹莫特的免疫调节作用相结合，BNCT可以有效抑制远端肿瘤模型和转移瘤模型。因此，该研究结果表明了BNCT与免疫治疗联合应用的可行性，并为后续BNCT的临床研究提供了新的思路。
        北京大学化学与分子工程学院的史亚鑫博士，研究生郭志滨与南开大学付强博士为该文共同第一作者，刘志博教授与顾臻教授为该文的共通讯作者。该工作得到了国家自然科学基金委、科技部、北京市重点研发专题、北京大学苏南研究院、李革-赵宁生命科学青年研究基金、昌平实验室、化学与分子工程学院以及北大-清华生命科学联合中心的资助。
          原文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-023-37253-x
             文章来源：北京大学
       刘志博，博士，北京大学教授。1989年生于山东聊城。2010年于南京大学取得学士学位， 随即前往英属哥伦比亚大学攻读博士学位。在博士期间，专攻放射化学方向，同时受教于英属哥伦比亚大学化学系David M. Perrin教授，英属哥伦比亚肿瘤中心Kuo-Shyan Lin教授以及TRIUMF原子能国家实验室Thomas Ruth教授，发展了以三氟化硼基团为基础的18F放射性标记平台，发表了包括Angewandte Chemie （封面文章），Journal of Nuclear Medicine（2014年度最佳文章）在内的第一作者文章十余篇，先后获Boehringer Ingelheim奖学金、 Alavi-Mandell 奖、Edward Piers纪念奖和中国政府颁发的“国家自费留学生奖学金”，并在2014年获得博士学位。随后，刘志博博士前往美国国立卫生研究院，加入Xiaoyuan Chen教授实验室进行博士后研究。在那里，原创性地设计并发展了一类全新的化合物——硼胺酸，并将其成功应用在了癌症的精准诊断当中（Science Advances, 2015;1:e1500694）。因在18F-硼胺酸上的贡献，刘志博博士于2015年获得了Michael J. Welch博士后奖，该奖每年颁发一人，是美国核医学与分子影像学会对博士后研究员的最高荣誉之一。同年，通过与北京协和医院的合作，成功地将三氟化硼18F标记法进行了临床转化，并将18F-硼胺酸成功地应用在了脑瘤的早期诊断上。2016年4月，刘志博博士先后通过了北京大学化学与分子工程学院（CCME）和北大-清华生命联合中心（CLS）的面试，并于2016年7月正式入职北京大学。