路线及研究计划,指导协调各课题的工作,督促并考核各课题的进展情况。项目专家组由各学科领域成就卓著的专家组成,承担单位之外的专家将占较大比例。
② 在项目实施过程中,注重单项技术的集成整合、技术平台和信息资源共享、人才队伍交叉融合。在充分发挥项目各承担单位的学科优势和关键技术研究实力的基础上,强调优势力量的整合和协同攻关,克服“各自为战”的做法,形成功能配套、布局合理、机制灵活的创新体系,将项目实施的一体化运行机制落到实处。 7、研究课题设置
根据项目的总体目标、拟解决的关键科学问题和学术思路,以采用纳米技术改善肿瘤的治疗效果为核心,精心选择突破点,设臵如下四个课题:
课题一 抗肿瘤纳米药物新剂型及相关纳米材料的设计与构建 课题二 纳米药物新剂型抗肿瘤转移的药效与机理研究 课题三 纳米药物新剂型降低肿瘤耐药性的机理研究 课题四 纳米药物新剂型及相关纳米材料的生物安全性研究 8、课题间相互关系
课题一 针对采用纳米技术改善肿瘤治疗效果的需要,设计、合成新的功能性纳米材料,并在此基础上设计、构建具有抗肿瘤转移和降低肿瘤耐药性的纳米药物新剂型,对纳米药物载体和相关纳米材料进行表征,为抗肿瘤转移(课题二)、降低肿瘤耐药性(课题三)及生物安全性(课题四)研究提供物质基础。
课题二 根据“课题一”提供的纳米药物新剂型,在分子、细胞、组织和整体动物水平上研究其抗肿瘤转移的药效与机理,并将信息反馈给“课题一”,为“课题一”对功能性纳米材料的改进和纳米药物新剂型的进一步优化
提供实验依据,同时提供给“课题四”进行安全性研究,根据“课题四”的研究结果,设计安全用药剂量和给药途径。
课题三 根据“课题一”提供的纳米药物新剂型,在分子、细胞、组织和整体动物水平上研究其降低肿瘤耐药性的作用机理,并将信息反馈给“课题一”,为“课题一”对纳米药物新剂型和相关功能性纳米材料的进一步优化提供实验依据,也为“课题四”的研究开展提供理论和实验依据。
课题四 应用“课题一”、“课题二”和“课题三”提供的纳米药物新剂型和抗肿瘤转移与降低肿瘤耐药性的机理研究成果,在分子、细胞、组织和整体动物水平上进行纳米药物新剂型及相关纳米材料的药动学、药效学和生物安全性研究,同时将信息反馈给“课题一”、“课题二”和“课题三”,为纳米药物新剂型及相关纳米材料的进一步优化和抗肿瘤转移与降低肿瘤耐药性机理的进一步研究提供指导。
通过“课题二”、“课题三”和“课题四”对“课题一”提供的纳米药物新剂型研究和信息反馈,对纳米药物新剂型及相关纳米材料进行优化,并再经“课题二”、“课题三”和“课题四”的循环研究,直至构建出安全、可控的纳米药物新剂型,实现改善肺癌和乳腺癌治疗效果的最终目标。 9、课题名称、主要研究内容、目标及相关信息
课题一:抗肿瘤纳米药物新剂型及相关纳米材料的设计与构建 (1)研究目标
① 获得拥有自主知识产权,具有潜在应用价值,且能用于构建抗肿瘤纳米药物新剂型的功能性纳米材料8-10种
② 获得具有显著抗肺癌或乳腺癌转移的纳米药物新剂型4-5种,显著降低肿瘤耐药性的纳米药物新剂型4-5种
③ 取得一批原创性成果,发表高质量论文30篇以上,申请国内外专利4-6项
④ 培养硕士研究生10名、博士研究生8名和博士后3名 (2)主要研究内容
① 根据构建抗肿瘤转移或降低耐药性纳米药物新剂型的需要,采用生物材料学、高分子和有机合成化学等方法和原理,通过分子设计、改性和修饰等技术,合成相关的纳米新材料,包括聚酯类高分子、树枝状高分子、脂质材料和无机纳米材料等,并对其各种特性进行表征。
② 针对肿瘤转移的特点,通过对纳米药物载体进行修饰,设计、构建能够特异性增加化疗药物在肿瘤组织或细胞中富集,显著提高化疗药物对肿瘤转移病灶部位和新生淋巴管靶向性、或同时兼备对淋巴系统导向性和转移肿瘤细胞靶向性的纳米药物新剂型,如功能化自组装纳米粒、纳米胶束、纳米乳、脂质纳米粒等,并对其理化特性进行表征。
③ 为使化疗药物在肿瘤细胞内快速释放以杀死肿瘤细胞,根据肿瘤细胞内的特殊环境,设计、构建能在进入肿瘤细胞后,对肿瘤细胞内特殊环境具有刺激响应性的纳米药物新剂型,如对肿瘤细胞内的酶响应性、还原响应性、pH响应性等具响应的纳米新剂型,并对其理化特性进行表征。
④ 根据共输送多种药物、协同增效,降低肿瘤耐药性的需要,设计、合成能同时携载siRNA、微小RNA药物(或其反义物)或化疗药物增敏剂与化疗药物的纳米药物新剂型,增加肿瘤耐药细胞对化疗药物的敏感性,并对其理化特性进行表征。
(3)承担单位、课题负责人及主要学术骨干
① 承担单位:中国科学技术大学
参加单位:中国科学院上海药物研究所 ② 课题负责人及主要学术骨干 课题负责人:王均
主要学术骨干:王中夏、尤业字、顾王文、李婉、刘伟为、张玲、
程静、李来胜
(4)经费比例 占总资助经费的20%。
课题二 纳米药物新剂型抗肿瘤转移的药效与机理研究 (1)研究目标
① 初步建立纳米技术抗肿瘤转移的技术体系,揭示纳米药物新剂型抗肿瘤转移的机理
② 改善3-4个抗肿瘤药物在治疗肿瘤转移方面的功效,提高肺癌或乳腺癌的治疗效果
③ 取得一批原创性成果,发表高质量论文20篇以上,申请国内外专利4-6项
④ 培养硕士研究生10名、博士研究生8名和博士后3名 (2)主要研究内容
① 以紫杉烷类、阿霉素和铂类等抗肿瘤药物为模型药物,利用淋巴系统的生理学特征,肿瘤转移启动过程和微环境特征及核素与荧光素等示踪技术,比较研究纳米药物新剂型的组成、结构和理化特性等对肿瘤细胞特异性摄取和毒性的影响;选用巨噬细胞,比较研究纳米药物新剂型的尺度、表面亲水性和荷电性、功能化纳米材料比例或寻靶分子修饰程度等对规避巨噬细胞摄取的影响,优化纳米药物新剂型的处方。
② 研究纳米药物新剂型的组成、结构和理化特性等对进入淋巴系统与新生淋巴管亲和性及淋巴转移肿瘤选择性的影响。研究不同纳米药物新剂型对肿瘤细胞从原发瘤解离,并进入周围组织的能力,肿瘤细胞进入脉管系统的能力,肿瘤细胞与血管及淋巴管、淋巴结内皮细胞粘附“着床”的能力及着床瘤细胞向周围浸润、生长繁殖、形成转移瘤等能力的影响。
③ 研究纳米药物新剂型对注射部位和正常淋巴结的损伤程度,将药物导入淋巴系统、新生淋巴管和肿瘤转移灶的速度与程度,以及抗淋巴转移
肿瘤和抑制肿瘤淋巴转移的药效,优选出局部给药安全、进入淋巴系统速度快、抗肿瘤转移效果好的纳米药物新剂型,阐明纳米药物新剂型的特性对肿瘤抑制效果及组织安全性的关系。
④ 将siRNA或shRNA、微小RNA药物(或其反义物)或化疗药物增敏剂与化疗药物共同包载于纳米药物新剂型中进行共输送,开展干扰肿瘤转移启动过程,抗淋巴转移肿瘤和抑制肿瘤淋巴转移功效的研究;利用纳米药物新剂型激发免疫系统固有免疫反应水平的特性,研究增强免疫细胞攻击淋巴结中转移肿瘤细胞的能力。 (3)承担单位、课题负责人及主要学术骨干
① 承担单位:中国医学科学院基础医学研究所 参加单位:中国科学院高能物理研究所 ② 课题负责人及主要学术骨干
课题负责人:左萍萍
主要学术骨干:许海燕、刘年庆、刘雁勇、孙立红、孙立红、杨楠、孟洁、郝文宇
(4)经费比例 占总资助经费的25%。
课题三:纳米药物新剂型降低肿瘤耐药性的机理研究 (1)研究目标
① 初步建立纳米技术降低肿瘤耐药性的技术体系,改善3-4个抗肿瘤药物在降低肿瘤耐药方面的功效。
② 完成1-2个抗肺癌或乳腺癌纳米药物新制剂的临床前研究,力争1个抗肿瘤纳米药物新制剂获得临床批件。
③ 取得一批原创性成果,发表高质量论文20篇以上,申请国内外专利10-12项
④ 培养硕士研究生10名、博士研究生8名和博士后3名