转化医学研究院周民团队《Biomaterials》连续发表2篇长文：纳米药物用于增强肿瘤放射治疗

【前言】

近日，浙江大学医学院转化医学研究院周民研究员团队在生物材料领域顶级期刊《Biomaterials》（IF=10.273）连续发表两篇关于肿瘤放射治疗领域研究成果。该系列研究内容第一作者分别为在站博士后李杨扬和钟丹妮。李扬杨的论文题目为“Gram-scale synthesis of highly biocompatible and intravenous injectable hafnium oxide nanocrystal with enhanced radiotherapy efficacy for cancer theranostic”，钟丹妮的论文题目为“Laser-triggered aggregated cubic α-Fe2O3@Au nanocomposites for magnetic resonance imaging and photothermal/enhanced radiation synergistic therapy”。周民研究员为两篇论文的唯一通信作者。

【成果简介】

放射治疗是肿瘤治疗中最重要的治疗手段之一。生物无机纳米材料是当前生物材料研究热点，然而能成功应用于临床试验的仅有有限的几种材料。以氧化铪(为基础的NBTXR3纳米肿瘤放射治疗增敏剂已于近年来成功开展临床试验研究，是目前应用于临床试验的为数不多的无机纳米材料之一。但是，目前临床上报道的应用于放疗增敏的氧化铪是主要依赖于肿瘤内注射的方式，极大的限制了可治疗的肿瘤种类及治疗效果。为了克服这一限制，在这项工作中，周民团队开发了一种可大规模生产、静脉注射的新型氧化铪纳米晶组装体，不但具有显著增强肿瘤放射治疗效果，而且可以从体内有效清除，减小其副作用。现有的结果表明，该新型放疗增敏剂在X射线照射下不但可以高效地摧毁乳腺癌肿瘤细胞，同时还可以显著抑制肿瘤干细胞的生长。更为重要的是，该氧化铪纳米放疗增敏剂即使在高浓度下，细胞以及体内的毒性都较低，而且可以在体内合理的时间内被有效的降解和排泄，避免长期的毒性。具有较高的临床转化前景。通过该新型放疗增敏剂，周民团队已经找到了一种能够提升肿瘤放疗治疗效率和治疗安全性的新方法。

为进一步提高放射治疗的效果，周民团队还利用了一种“激光诱导形变的立方状金磁纳米材料”，选择性地在肿瘤组织内完成表面超小尺寸金纳米颗粒的聚集，实现MRI影像引导下的肿瘤光热治疗和增强放射治疗效果的新策略。周民团队设计并合成了一种“激光诱导形变的立方状金磁纳米材料”。该方案利用立方状的纳米α-Fe₂O₃作为基底，在其表面修饰上大量超小尺寸的金纳米团簇，产生了较宽的近红外吸收带，可用于近红外激光激发产出光热效应。该复合材料可实现肿瘤的T2加权核磁共振成像(MRI)，并表现出较强的光热治疗效果。此外，该纳米颗粒在近红外激光的激发下，基底产生形变同时表面的金纳米颗粒能够发生聚集，形成较大尺寸的具有更强放疗增敏效果的金纳米粒子，从而增强了放疗增敏的能力。该激光诱导金纳米颗粒聚集的复合材料能利用光热反应引入更强的放射治疗效果，不仅可以作为MRI造影剂，还能实现精准成像引导下的肿瘤光热/放疗协同治疗效果，该项工作为金纳米颗粒在肿瘤诊疗的高效应用方面提供了一种新的思路。

相关研究得到了浙江大学交叉学科项目、国家重点研发计划、国家自然科学基金、浙江大学现代光学仪器国家重点实验室基金、中国博士后科学基金等项目的大力支持。

论文链接：

https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2019.119538

https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2019.119369

本文由浙江大学医学院转化医学研究院周民研究员团队供稿。

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