刘鉴峰团队在三重协同治疗破坏肿瘤DNA功能方面取得新进展
2021年8月12日，中国医学科学院放射医学研究所为第一单位在Advanced Healthcare Materials上发表了题为“Multifunctional Hybrid Hydrogel Enhanced Antitumor Therapy through Multiple Destroying DNA Functions by a Triple-Combination Synergistic Therapy”的研究论文，该研究报道了一种三重协同破坏DNA功能的肿瘤治疗平台，该工作也被选为当期杂志的封面文章。
肿瘤细胞DNA的自我修复和复制与肿瘤的发生、发展以及肿瘤治疗效率密切相关。近距离放射治疗是临床上精准治疗癌症的一种有效疗法，能够引起严重的肿瘤DNA损伤，具有精确定位、高效摧毁肿瘤、减少正常组织损伤等突出优点。但是，近距离放射治疗效果始终受到肿瘤乏氧诱导产生的辐射抵抗、DNA的自我修复以及放射性物质在体内不均匀分布等问题的限制。
鉴于此，刘鉴峰教授团队开发了一种可注射的多功能复合水凝胶(131I-Hydrogel /DOX/GNPs aggregates)，可通过光热-化疗-近距离放射治疗三重联合治疗来破坏肿瘤DNA的功能，从而实现抑制肿瘤生长的目的。该凝胶以同位素标记的mPEG-P(Tyr)8水凝胶为基质，同时负载金纳米聚集体（GNPs aggregates）和化疗药DOX。该多功能水凝胶展示了优异的光热和放射性标记稳定性、良好的生物相容性以及出色的荧光/光热/SPECT多模态成像性能。动物体内实验结果证明，局部注射多功能水凝胶后，显示出了优异的肿瘤杀伤效果，抑瘤率高达90%。H&E染色和免疫荧光实验结果表明多功能复合水凝胶可以诱导肿瘤细胞的坏死和凋亡，显著抑制肿瘤细胞的增殖。
作者进一步对治疗机制进行研究时发现，在注射后，GNPs aggregates作为放疗增敏，首先可显著提高近距离放射治疗效果，引起DNA严重损伤。随后，GNPs aggregates作为光热敏化剂，可引起温和的光热治疗，抑制受损DNA的自我修复的同时克服缺氧相关的放疗抵抗。最后，将化疗药物DOX可在肿瘤部位实现局部持续释放，抑制DNA复制和增殖，从而实现协同治疗肿瘤的目的。
本研究提供了一个高效的肿瘤三重联合协同治疗平台，并从DNA水平上深入探讨了协同抗肿瘤机制，即该平台可以增强DNA损伤，抑制DNA复制、和DNA修复。此外，该三重联合治疗平台还可通过调整不同药物的用量，实现对不同患者的选择性、个性化治疗。
中国医学科学院放射医学研究所张玉民助理研究员与刘金剑副研究员及刘鉴峰研究员为该论文的共同通讯作者。论文第一作者为中国医学科学院放射医学研究所助理研究员张嘉敏。该工作得到了国家自然科学基金（82001963,51703247）、北京协和医学院&中央高校基本科研业务费（3332020058）中央级公益性科研院所基本科研业务费(2018PT35031)及天津市杰出青年科学基金（18JCJQJC47300）等项目的支持。
论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adhm.202101190
张嘉敏/图文
