近日，中国科学院长春应用化学研究所陈学思院士/丁建勋研究员团队的AMR述评文章“Self-Adaptive Nanomaterials for Rational Drug Delivery in Cancer Therapy”在线发表。文章着重讨论了自适应纳米材料的化学构建策略及其在癌症治疗领域的研究进展，并阐述了其从基础研究向临床转化过程中所面临的挑战。
关键词：高分子，纳米材料，刺激响应性，可控药物递送，癌症治疗
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文章内容简介
在癌症的临床治疗中，实现抗癌药物在肿瘤部位的精准按需释放对增强治疗效果和降低毒副作用至关重要。随着纳米技术的飞跃发展，纳米材料已被广泛开发用于抗癌药物的减毒增效。然而，由于肿瘤组织渗透性差、药物在肿瘤部位释放选择性低等诸多缺点，限制了传统纳米材料在临床癌症治疗中的应用。自适应纳米材料是一类可以针对肿瘤部位的特异性微环境信号变化做出响应，从而实现药物的可控释放的智能材料。自适应纳米材料具有自我调节和反馈能力，其特性如电荷、尺寸、形状等，在特定刺激条件下可发生按需转变，实现药物的定时、定量、定位的选择性递送，在提升治疗效果的同时降低毒副作用。与传统纳米材料相比，自适应纳米材料不仅可以降低正常组织内的药物累积，还可以实现在肿瘤组织或细胞中特异性释放药物并长时间保持有效药物浓度，具有突出的临床应用前景。本篇述评主要总结和评述了本研究团队利用自适应纳米材料在癌症治疗领域的工作，讨论了内源性和外源性刺激响应自适应纳米材料的设计和按需可控释放抗癌药物的机理，最后总结了目前自适应纳米材料在临床转化中仍然面临的一些机遇和挑战。期待本述评能为具有临床应用前景的高性能自适应纳米材料的研发提供参考和启发。
图1. 内源性和外源性刺激响应自适应纳米材料合理递送抗癌药物
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AMR：您认为药物递送纳米材料领域当前最具争议的科学问题是什么？
作者团队：
目前，纳米材料的增强渗透与滞留（Enhanced Permeability and Retention, EPR）效应在人体中是否存在有一定的争议。这种争议主要在于EPR效应在不同肿瘤类型或同一肿瘤类型的不同患者间是有差别的，甚至在同一患者的肿瘤中也存在区别。因此，探究不同肿瘤类型和物种中的EPR效应仍然是实现纳米药物递送系统临床转化的一个重要挑战和焦点问题。
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AMR：您认为纳米生物材料领域当前最值得关注的研究热点是什么？
作者团队：
免疫治疗为癌症治愈带来了希望。生物活性纳米材料是一类具有纳米尺寸且能够在体内与蛋白质、细胞或组织发生相互作用并引起生物学效应的一类材料，其生物活性主要取决于材料的理化性质、表面特性等。其中，本身可以触发一系列免疫生物学效应的免疫效应生物材料（Immunologically Effective Biomaterials, ACS Appl. Mater. Interfaces 2021, 13 (48), 56719–56724）将是一个重要的发展方向。同时，若想充分发挥免疫效应生物材料在癌症免疫治疗中的优势，需要对其组成、手性、表面理化性质等进行优化探索。同时，还需要深入探索其与免疫细胞或器官的相互作用，了解其内在的分子调控机制。
作者团队简介
中国科学院长春应用化学研究所
研究员 陈学思
陈学思，中国科学院院士，中国科学院长春应用化学研究所研究员、博士生导师、党委委员、学术委员会常务副主任。致力于高分子化学研究，设计并可控合成了高性能的聚乳酸和聚氨基酸两大类可降解材料，促进了我国绿色材料和医用可吸收高分子材料及器件产业化快速发展。共同创建了浙江海正生物材料股份有限公司，实现了4万吨聚乳酸产业化，已于2022年8月16日在上交所科创板成功上市；创建了长春圣博玛生物材料有限公司，聚乳酸可吸收接骨螺钉和接骨板等7个产品获得国家III类医疗器械注册证；创建了山东吉鲁己内酯特种材料有限公司，完成了年产千吨级ε-己内酯中试生产。作为项目负责人承担国家重点研发计划项目、国家自然科学基金委基础科学中心项目等科研项目30余项。已发表研究论文990余篇，被他引4.04万余次，h因子105；编写《生物医用高分子》和《可降解医用高分子材料》专著2部。获授权中国发明专利320余项。担任ACS Biomater. Sci. Eng.、Sci. China Mater.期刊副主编。
中国科学院长春应用化学研究所
研究员 丁建勋
丁建勋，中国科学院长春应用化学研究所研究员。2007年获得中国科学技术大学理学学士学位，2012年获得中国科学院长春应用化学研究所理学博士学位。2017−2019年赴美国哈佛医学院开展博士后研究。主要研究方向为生物活性可降解高分子的可控合成及其生物医学应用。入选吉林省拔尖创新人才（2015）、吉林省青年人才托举工程项目（2018）、中国科学院青年创新促进会会员（2019）、国家优秀青年科学基金项目（2020）、吉林省中青年科技创新创业卓越人才项目（2020）。荣获中国科学院院长优秀奖（2012）、中国专利优秀奖（2013）、吉林省科学技术进步奖一等奖（2018）、中国化学会高分子青年学者奖（2019）等奖励10余项。以第一或通讯作者在Adv. Mater.、Angew. Chem. Int. Ed.等国际学术期刊发表论文150余篇，27篇论文入围“ESI高被引论文”，总被他引12,000余次。作为第一发明人申请并获授权中国发明专利30余项。承担国家重点研发计划、国家自然科学基金、吉林省科技发展计划等项目20余项。
中国科学院长春应用化学研究所
助理研究员/博士后 杨冠青
杨冠青，博士，2021年于安徽大学获得化学博士学位，同年加入中国科学院长春应用化学研究所陈学思院士课题组。目前已在Angew. Chem. Int. Ed.等国际高影响力学术期刊上发表研究论文16篇，申请国家发明专利2项，获安徽省自然科学奖三等奖1项。主持国家自然科学基金青年科学基金项目、中国博士后科学基金第72批面上项目、吉林省自然科学基金项目等3项。担任Front. Bioeng. Biotechnol.期刊评审编辑。主要研究方向为制备用于药物递送、生物成像和癌症治疗的新型聚氨基酸纳米材料。
中国科学院长春应用化学研究所
博士研究生 刘洋
刘洋，中国科学院长春应用化学研究所博士研究生，师从陈学思院士。目前已在Adv. Mater.等国际高影响力学术期刊上发表研究论文3篇。主要研究方向是功能高分子引发生物矿化用于肿瘤治疗。
中山大学逸仙纪念医院
副研究员 陈进进
陈进进，中山大学孙逸仙纪念医院副研究员，博士生导师。获得国家级海外高层次人才引进青年项目，中山大学百人计划资助。2018年博士毕业于中国科学院长春应用化学研究所，2018至2021年在美国塔夫茨大学从事博士后研究，2021年12月加入中山大学孙逸仙纪念医院。现在主要研究方向为：1、脂质分子与功能性高分子材料的合成与药物/基因载体构建；2、基于生物材料的肿瘤免疫治疗；3、mRNA递送及应用（mRNA疫苗、基因编辑、蛋白替代疗法等）。目前已在Sci. Adv.、Adv. Mater.、Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A.、Nano Lett.、Angew. Chem. Int. Ed.、Nano Today等学术期刊发表论文30余篇，3篇论文分别入选ESI热点与高被引论文。以共同发明人授权/申请专利9项。应邀担任Chin. Chem. Lett.青年编委。
转自：“ACS美国化学会”微信公众号
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