辐射防护剂具有抵消临床辐射脱靶不良反应和改善放疗效果的重要潜力,但其仍存在无法控制药物在人体器官中的转运等局限性问题。有鉴于此,中山大学肿瘤防治中心杨江教授和范卫君教授评估了不同正常器官的辐射敏感性指数以作为辐射敏感性的基因组预测因子,并通过α-乳清蛋白的合成调控合理地设计了具有器官靶向选择性(SORT)的氧化铪纳米颗粒(HfO2 NPs),使其能够归巢到对辐射最敏感的器官。
本文要点:
(1)HfO2 NPs(如Hensify®)通常是作为辐射增强剂,但SORT HfO2 NPs却能够表现出优异的辐射防护功能,这是由未折叠配体和Hf(0)/Hf(IV)氧化还原偶联所决定的。此外,SORT HfO2的X射线衰减模式使得研究者能够通过双束能谱计算机断层扫描对其器官靶向性进行放射学确认。研究发现,SORT HfO2 NPs具有强大的抗氧化活性,可催化清除活性氧,并且可以模拟多重酶催化活性。因此,SORT NPs能够在小鼠和兔模型中有效缓解辐射诱导的DNA损伤,并在致死暴露下提供生存获益。
(2)除了能够抑制辐射诱导的线粒体凋亡,SORT NPs也可以通过减弱活化的FoxO,Hippo,TNF和MAPK相互作用级联来阻止DNA损伤和炎症。综上所述,该研究设计了一种能够将辐射增强剂转变为辐射防护剂的通用方法,所开发的成像引导型SORT辐射防护剂也有望发展成为一种有效的个性化辐射防护材料。
Dingxin Liu. et al. Selective organ-targeting hafnium oxide nanoparticles with multienzyme-mimetic activities attenuate radiation-induced tissue damage. Advanced Materials. 2023
DOI: 10.1002/adma.202308098
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202308098