細胞界面修飾可以對細胞功能進行調控和增強，是細胞治療的重要技術。細胞基藥物遞送系統可以借助細胞表面修飾材料，將含有生物活性分子的載體負載于免疫細胞表面，并通過載體控制活性分子的持續釋放，協同免疫細胞特性，高效地實現細胞功能的精準調控，達到疾病治療的目的。該藥物遞送系統具有組織特異性和靶向滲透病變組織能力。然而，作為一個亞顯微尺度界面，細胞表面尺寸微小，結構復雜，含有蛋白、多糖及脂類等多種物質，細胞容易受到外界刺激而失活，并且會通過胞吞等方式攝取表面納米材料，導致細胞膜改變或干擾細胞正常功能，進而減弱向實體瘤的趨化遷移。
我院郭俊凌教授團隊主要圍繞植物多酚在基礎科學和拓展應用開展研究，發展了面向跨領域應用場景的植物多酚基功能材料體系（代表論文：Sci. Adv. 2021, 7, eabh348，Matter 2023, 6, 260，Angew. Chem. Int. Ed. 2019, 58, 9866）。該團隊通過在細胞表面構建納米化多酚結構，構建了多酚基細胞工程化平臺和研究方向。通過磷化銦顆粒在酵母細胞表面的組裝，構建了磷化銦-酵母人工光和復合體（Science, 2018, 362, 813），多酚也可與各類生物大分子形成多酚納米復合物，并與免疫細胞的表面結合，建立了全新的細胞治療平臺（Adv. Mater., 2020, 32, 2003492），在腸道菌的表面構筑單細胞金屬多酚網絡納米殼，可實現對腸道菌群的有效保護和增強定植（Nat. Commun., 2022, 13, 2117）。
近日，郭俊凌教授團隊開發了一種由金屬多酚網絡構建的納米多孔門控系統，用于控制微凝膠的藥物釋放，并將其與巨噬細胞結合，構建了對腫瘤具有靶向富集和藥物遞送的細胞治療系統，稱為MAGN，該研究成果發表于國際頂級期刊《Advanced Science》（影響因子17.5）。研究基于納米海綿豐富的孔隙結構和pH響應功能等物理化學特性、多酚與金屬離子在納米海綿表面自組裝形成具有分子門控系統，結合巨噬細胞對腫瘤具有靶向富集作用，從而提出了藥物封堵和藥物遞送的新型策略（如圖）。該研究發現，在不影響巨噬細胞活性和正常遷移侵襲能力的前提下，MAGN能夠攜帶高劑量抗癌藥物DOX富集在腫瘤微環境中更有效地殺死腫瘤細胞，抑制腫瘤生長。MAGN輸送DOX至腫瘤部位的效率是游離DOX的三倍，并證實了MAGN的體內安全性。
郭俊凌教授和尚嬌嬌特聘副研究員為該論文通訊作者，第一作者為我院2020級碩士研究生廖雪，龔貴東副研究員（專職科研）也參與了科研的指導和論文的撰寫。該研究進一步推動了我院在輕工生物質資源的跨學科發展，同時也是我院在“醫工結合”發展方向的標志性工作。
金屬多酚修飾的納米海綿與巨噬細胞結合可抑制腫瘤生長
論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202207488
