清华大学许华平教授《ACS Nano》：细胞内超支化聚合，有效规避癌症耐药性！

活细胞内的聚合化学为调节细胞活性提供了许多可能性。考虑到超支化聚合物的优点，如表面积较大的靶位点和具有抵抗外排效应的多级支化结构，清华大学许华平教授等人报道了一种基于有机碲的氧化聚合和细胞内氧化还原环境的活细胞超支化聚合。细胞内超支化聚合是由细胞内氧化还原微环境中的活性氧物种（ROS）触发的，再通过Te（+4）和硒蛋白之间的相互作用，最终有效破坏细胞内的抗氧化系统，从而诱导癌症细胞选择性凋亡。更重要的是，所获得的超支化聚合物在细胞中可聚集成支化纳米结构，有效地避开药物泵并减少药物流出，确保聚合持续治疗。体外和体内研究证实，该策略具有选择性抗癌功效和良好的生物安全性。相关工作以“Intracellular Hyperbranched Polymerization for Circumventing Cancer Drug Resistance”为题发表在ACS Nano。

【文章要点】

根据作者之前的研究（ACS Applied Materials & Interfaces (2015), 7 (29), 16054-16060；Chemical Communications (2015), 51 (32), 7069-7071；Polymer Chemistry (2015), 6 (15), 2817-2821），即使在低浓度（100μM）下，含Te化合物也能对ROS表现出超灵敏的氧化还原反应性。因此，作者合成了ROS响应的可清除化合物B3–Te单体，该单体含有三个碲原子用于氧化聚合。由于有机碲的可逆氧化还原性质，B3–Te对ROS表现出超灵敏的反应性，并在活细胞中进行超支化聚合过程（图1）。

如图2所示，所获得的含Te–O的聚合产物可以通过Te（+4）和硒蛋白之间的相互作用破坏细胞中的抗氧化系统，硒蛋白是细胞抗氧化系统的重要组成部分。这种破坏最终诱导了癌症细胞的选择性凋亡。同时，所获得的聚合物产物能够聚集成支链纳米结构，这可以很好地避开药物泵并延长细胞内的滞留时间，从而确保超支化聚合过程以获得持久的治疗效果。最后，体外和体内结果表明，有机碲介导的活细胞内超支化聚合可以实现选择性抗癌效果，对正常组织的副作用最小。

原文链接：

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.3c03512

来源：BioMed科技

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