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肿瘤细胞中纳米粒子与ABC转运蛋白相互作用的研究进展综述

化学加 2020-07-29 07:13:08

导读


中国科学院苏州生物医学工程技术研究所殷建副研究员与西北工业大学生命学院邓旭东副教授等研究者简要概括了ABC转运蛋白及其抑制剂的研究进展,系统阐述了有机及无机纳米粒子与ABC转运蛋白相互作用的相关研究进展,并就这一相互作用对新型纳米粒子合成研究的指导作用进行了展望。相关研究工作以“Current understanding of interactions between nanoparticles and ABC transporters为题发表在Current Medicinal Chemistry上,文章Doi:10.2174/0929867325666180314122200。

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有机及无机纳米粒子与ABC转运蛋白相互作用的机制

ABC转运蛋白介导的多药耐药机制被认为是肿瘤产生耐药性,并极大增加治疗难度的主要原因。一些基于纳米粒子构建的药物载体被认为可以通过渗透长滞留效应(Enhanced permeability and retention effect, EPR)特异性积累于肿瘤细胞中。此外,由于它们多以内吞的形式进入胞内,规避了ABC转运蛋白的外排作用,因此可较好的用于肿瘤标记与治疗的相关研究中。然而,纳米粒子广泛报道的细胞毒性导致其应用无法展开,同时也给环境及人体健康带来了潜在的威胁。有鉴于此,研究者对纳米粒子毒性机理进行研究,发现该毒性同样与细胞膜上的ABC转运蛋白活性息息相关。加之ABC转运蛋白对纳米粒子外排同样会影响其在肿瘤治疗及标记中的效果,因此有必要对ABC转运蛋白与纳米粒子间的相互作用进行系统性的研究,为纳米粒子药物载体的合成与应用优化提供参考。

作者通过总结发现有机纳米粒子通过添加表面辅料,包括表面活性剂、聚合物、多糖及脂质体等,可实现对ABC转运蛋白的机理性抑制。而无机纳米粒子则更多地作为转运蛋白底物,竞争性抑制其功能。

该综述同时强调,尽管ABC转运蛋白与纳米粒子的相互作用已有广泛报道,但均为单一现象阐述,并未进行系统证明,其过程中的调控机理尚未明确。因此,未来该领域的研究重点将是对这一相互作用进行的全方位系统证明,并基于此对纳米粒子进行优化和改进,以促进纳米药物在临床医疗中的推广应用。

以上工作得到了国家自然科学基金“应用斑马鱼模型研究ABC转运蛋白在多化学污染物抵御中的作用”(No. 21307154)的支持。



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