师资队伍

薛向东

长聘教轨副教授

 

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薛向东,长聘教轨副教授,课题组组长,博士生导师,上海市海外高层次引进人才。
博士毕业于中国科学院大学,国家纳米科学中心,师从梁兴杰研究员。2015年至2020年,分别在美国华盛顿大学和加州大学戴维斯分校从事博士后研究工作。长期致力于智能造影剂/药物递送系统的构建及其在癌症精确诊断和有效治疗方面的应用。2020年全职加入上海交通大学药学院。目前已发表高水平SCI论文46篇,论文被引超过2600次,H因子25。其中包括以第一或通讯作者在 Nature Nanotechnology, Nature Communications, Advanced Materials, ACS Nano, Biomaterials, Advanced Functional Materials, Advanced Science, Journal of Controlled Release, Nano Research等国际权威刊物上发表的论文16篇(IF>210),并被F-1000,福布斯,科学日报,美国化学学会等知名媒体报道。主持国家自然科学基金2项;获授权 PCT 国际专利 1项,中国专利 5 项。同时,薛向东为上海市药学会药剂学专委会委员(基础药剂学组),中国生物物理学会会员,美国癌症研究协会(AACR)会员,中国抗癌协会会员;并长期担任Biomaterials, Advanced Sciences, Small, ACS Applied Material & Interface, Chemical Engineering Journal, Acta Biomaterialia, Journal of Controlled Release, Molecular Pharmaceutics等近20个国际学术期刊的审稿人。
课题组招收博士和硕士研究生,热忱欢迎有化学、材料和生物医学研究背景的青年才俊加入!诚聘博士后青年学者!
o 智能小分子药物自组装递送系统的构建及其对相关疾病的治疗和成像

基于纳米技术的药物递送系统可大大提高了药物成分的成药性,包括 1)增加药物的溶解度、提高药物的稳定性、延长药物的体内半衰期以及改变药物的体内药动学参数和生物分布等; 2)显著提高药物治疗指数,增加疗效,减少药物毒副作用;3)实现药物在病灶部位的精准释放;4)实现多种药物的联用,达到协同治疗作用等。目前,多数药物递送系统都需要大量的非药物纳米载体,如胶束,脂质体和高分子多聚物等,对药物进行递送和运输。多数情况下,这些非药物材料占整个纳米药物80%以上。也就是说,人们通过80%的,对癌症没有治疗作用的载体来递送低于20%的药物,这显然是低效率的。而这些非药物材料在完成药物递送使命后,便无其他功能,也会给机体带来潜在的毒性。因此,我们利用小分子药物自组装技术发展出一系列载体具有功能化的或高载药量的药物递送系统,以达到高效率递送药物的目的,从而协同性的对癌症进行治疗和诊断。


o 基于可调谐造影剂的磁共振成像及相关成像技术对早期癌症的精确诊断

若在癌症发展早期对其进行及时治疗,便可有效的阻止癌细胞的转移并减缓其耐药性的发展,从而大大提高癌症的治愈率。然而,早期癌症缺少明显的临床表现,且病灶较小,为诊断增加了难度。因此,发展精准的癌症诊断策略尤为重要。目前,人们已经发展出多种癌症诊断方法,如体液检测,活体组织检测和成像检测等。随着成像技术的日益成熟,且具有良好的特异性,这种非侵入性的方法被越来越多的应用于癌症的诊断中。其中,磁共振成像具有较好的安全性和组织穿透性,并可提供丰富的解剖学和功能学信息,在临床中被广泛使用。为提高磁共振成像的对比度,一般会在检测前给病人注射造影剂。目前临床上应用的磁共振造影剂主要有两种:阳性造影剂(T1)和阴性造影剂(T2)。造影剂的使用,可显著增强磁共振成像的灵敏度和准确度,提供更加细节的功能性成像信息。然而,早期癌症的病灶较小,单一使用T1或T2造影剂对超微病灶的诊断仍有一定的困难。因此,发展出更加灵敏的磁共振造影剂对早期癌症的诊断是非常有必要的。我们通过可控的纳米技术赋予新型磁共振造影剂多功能性和肿瘤选择性,使其高效精准的锁定特定肿瘤。我们对T1和T2的核磁信号进行相应的肿瘤微环境响应性调节,使磁共振信号可以对特定癌症类型实现实时调谐,从而实现对早期癌症微小病灶的精准化定位和诊断。


o 免疫调控和免疫治疗对晚期转移型癌症的治疗

据统计,90%以上癌症导致的死亡是由于癌细胞转移后引起的。因此,治疗或预防晚期癌症的转移是非常重要的。免疫治疗是一种驾驭人体自身免疫系统来定位和杀伤癌细胞方法,对转移后的癌症具有良好的效果。然而,目前的研究表明,单一的免疫治疗对多数癌症的响应性并不高。我们利用先进的纳米技术,将其他治疗模式,如化疗,放疗和光疗与免疫治疗有机的结合起来,开发出基于智能纳米技术的,精确可控的免疫调控药物平台,对晚期转移性癌症进行有效的治疗,诊断和预后,并显著提高晚期癌症病人的生存期和生存质量。
1. Wang, Z.†; Xue, X.†; Lu, H.; He, Y.; Lu, Z.; Chen, Z.; Yuan, Y.; Tang, N.; Dreyer, C. A.; Quigley, L.; Curro, N.; Lam, K. S.; Walton, J. H.; Lin, T.-y.; Louie, A. Y.; Gilbert, D. A.; Liu, K.; Ferrara, K. W.; Li, Y., Two-way magnetic resonance tuning and enhanced subtraction imaging for non-invasive and quantitative biological imaging. Nature Nanotechnology 2020, 15, 482–490. IF=39.213. 被中外媒体报道99次,包括F1000,福布斯 (Forbes),科学日报 (ScienceDaily),新浪网,生物艺术,纳米人等知名媒体。F1000 (Rated Exceptional)。

2. Xue, X.†; Huang, Y.†; Bo, R.; Jia, B.; Wu, H.; Yuan, Y.; Wang, Z.; Ma, Z.; Jing, D.; Xu, X.; Yu, W.; Lin, T.-y.; Li, Y., Trojan Horse nanotheranostics with dual transformability and multifunctionality for highly effective cancer treatment. Nature Communications 2018, 9 (1), 3653. IF= 14.919. 申请PCT国际专利一项。基于该工作的纳米药物已帮助美国实验室拿到600余万美元的基金资助,包括1个小型企业创新研究基金 (SBIR) 和2个美国国立卫生院的研究项目基金 (R01)。

3. Xue, X.†; Zhao, Y.; Dai, L.; Zhang, X.; Hao, X.; Zhang, C.; Huo, S.; Liu, J.; Liu, C.; Kumar, A.; Chen, W.-Q.; Zou, G.; Liang, X.-J., Spatiotemporal Drug Release Visualized through a Drug Delivery System with Tunable Aggregation-Induced Emission. Advanced Materials 2014, 26 (5), 712-717. IF= 30.849. 首次用聚集诱导发光分子递送药物的工作之一,被聚集诱导发光概念的提出者唐本忠院士撰文,以“有价值的化学”高亮报道在美国化学学会网站上.

4. Xue, X.; Bo, R.; Qu, H.; Jia, B.; Xiao, W.; Yuan, Y.; Vapniarsky, N.; Lindstrom, A.; Wu, H.; Zhang, D.; Li, L.; Ricci, M.; Ma, Z.; Zhu, Z.; Lin, T.-y.; Louie, A. Y.; Li, Y., A nephrotoxicity-free, iron-based contrast agent for magnetic resonance imaging of tumors. Biomaterials 2020, 257, 120234. IF=12.479.

5. Xue, X.†; Huang, Y.†; Wang, X.; Wang, Z.; Carney, R. P.; Li, X.; Yuan, Y.; He, Y.; Lin, T.-y.; Li, Y., Self-indicating, fully active pharmaceutical ingredients nanoparticles (FAPIN) for multimodal imaging guided trimodality cancer therapy. Biomaterials 2018, 161, 203-215. IF=12.479.

6. Xue, X.†; Jin, S.†; Zhang, C.; Yang, K.; Huo, S.; Chen, F.; Zou, G.; Liang, X.-J., Probe-Inspired Nano-Prodrug with Dual-Color Fluorogenic Property Reveals Spatiotemporal Drug Release in Living Cells. ACS Nano 2015, 9(3), 2729-2739. IF= 15.881.

7. Wang, Z.†; Xue, X.†; He, Y.; Lu, Z.; Jia, B.; Wu, H.; Yuan, Y.; Huang, Y.; Wang, H.; Lu, H.; Lam, K. S.; Lin, T.-Y.; Li, Y., Novel Redox-Responsive Polymeric Magnetosomes with Tunable Magnetic Resonance Property for In Vivo Drug Release Visualization and Dual-Modal Cancer Therapy. Advanced Functional Materials 2018, 1802159. IF=18.808.

8. Xue, X.†; Jin, S.†; Li, Z.; Zhang, C.; Guo, W.; Hu, L.; Wang, P. C.; Zhang, J.; Liang, X.-J., Through-Bond Energy Transfer Cassette with Dual-Stokes Shifts for “Double Checked” Cell Imaging. Advanced Science 2017, 1700229. IF=16.806.

9. Yuan, Y.; Bo, R.; Jing, D.; Ma, Z.; Wang, Z.; Lin, T.-y.; Dong, L.; Xue, X.*; Li, Y.*, Excipient-free porphyrin/SN-38 based nanotheranostics for drug delivery and cell imaging. Nano Research 2020, 13, 503-510. IF=8.897.

10. Yu, W.†; Xue, X.†; Ma, A.-H.; Ruan, Y.; Zhang, H.; Cheng, F.; Li, Y.; Pan, C.-X.; Lin, T.-Y., Self-Assembled Nanoparticle-Mediated Chemophototherapy Reverses the Drug Resistance of Bladder Cancers through Dual AKT/ERK Inhibition. Advanced Therapeutics 2020, 3, 2000032. IF=N/A.

11. Xue, X.†; Ricci, M.†; Qu, H.; Lindstrom, A.; Zhang, D.; Wu, H.; Lin, T.-Y.; Li, Y., Iron-crosslinked Rososome with robust stability and high drug loading for synergistic cancer therapy. Journal of Controlled Release 2021, 329, 794-804. IF=9.776.

12. Xue, X.; Lindstrom, A.; Qu, H.; Li, Y., Recent advances on small-molecule nanomedicines for cancer treatment. WIREs Nanomedicine and Nanobiotechnology 2019, 12 (3), e1607. IF=9.182.

13. Yang, X.†; Xue, X.†; Luo, Y.; Lin, T.-y.; Zhang, H.; Lac, D.; Xiao, K.; He, Y.; Jia, B.; Lam, K. S.; Li, Y., Sub-100nm, long tumor retention SN-38-loaded photonic micelles for tri-modal cancer therapy. Journal of Controlled Release 2017, 261, 297 - 306. IF=9.776

14. Xue, X.; Lindstrom, A.; Li, Y., Porphyrin-Based Nanomedicines for Cancer Treatment. Bioconjugate Chemistry 2019, 30 (6), 1585-1603. IF=4.774.

15. Yuan, Y.; He, Y.; Bo, R.; Ma, Z.; Wang, Z.; Dong, L.; Lin, T.-y.; Xue, X.*; Li, Y.*, A facile approach to fabricate self-assembled magnetic nanotheranostics for drug delivery and imaging. Nanoscale 2018, 10 (46), 21634-21639. IF=7.790.

16. Xue, X.; Xu, J.; Wang, P. C.; Liang, X.-J., Subcellular behaviour evaluation of nanopharmaceuticals with aggregation-induced emission molecules. Journal of Materials Chemistry C 2016, 4, 2719-2730. IF=7.059.

主持基金:
1. 国家自然科学基金青年项目,题目:替莫唑胺功能化脂质体对耐药型多形性胶质母细胞瘤的治疗
2. 国家自然科学基金面上项目,题目:双阶导向的变形递药系统及其对多形性胶质母细胞瘤“ 内外兼施”的治疗方案。

科研主要创新和贡献包括:
1. 发表了最早利用聚集诱导发光材料递送药物的工作之一(Advanced Materials, 2014, 26, 712. 第一作者. IF=30.849;被引大于150次),被聚集诱导发光概念的提出者唐本忠院士高度评价于美国化学学会的《有价值的化学(Noteworthy Chemistry)》专栏。该工作推动了聚集诱导发光材料在药物递送领域的发展,为后续一系列类似的工作提供了有价值的研究基础。

2. 发展了小分子药物自组装策略。该策略通过将小分子药物直接通过自组装的方式进行纳米剂型化,制备出的纳米药物具有超高载药量(大于50%,部分剂型达到100%),并表现出独特的多模成像或协同治疗效果。这种小分子自组装策略利用最少的药物辅料实现了最大的药物递送效果,可大幅提高药物被递送的效率。该策略仅涉及少量或不涉及化学反应,可有效减少复杂药物剂型的临床转化成本;该策略将药物分子直接进行纳米剂型化,不涉及或仅涉及少量药物载体或辅料,从而避免药物载体或辅料带来的潜在毒性,是一种绿色简单的药物纳米剂型化方法,为纳米药物剂型的商业转化提供了有价值的方法和思路。该策略已获授权中国专利1项(CN103611164B)和国际专利1项(WO/2018/232334);国际专利已转让于美国加州的创业公司(THERANOSTEC Inc.),并向临床转化推进。该策略相关论文:Nature Communications, 2018, 9, 3653. 第一作者. IF=14.919;Advanced Materials, 2014, 26, 712. 第一作者. IF= 30.849;ACS Nano, 2015, 9, 2729. 第一作者. IF=15.881;Biomaterials 2018, 161, 203. 第一作者. IF=12.479; Journal of Controlled Release 2020, 329, 794-804. 第一作者. IF=9.776; Journal of Controlled Release 2017, 261, 297-306. 共同一作. IF=9.776; WIREsAdvanced Therapeutics, 2020, 3, 2000032. 共同一作. IF=N/A;Nano Research, 2020, 13, 503. 通讯作者. IF=8.897;Journal of Materials Chemistry C, 2016, 4, 2719. 第一作者. IF=7.393;Bioconjugate Chemistry 2019, 30, 1585. 第一作者. IF=4.774;Nanomedicine and Nanobiotechnology 2020, 12, e1607. 第一作者. IF=9.182。

3. 共同研发的1项伊立替康胶束专利已转让,并向临床化推进。该研发为中科院重大先导计划A类纳米化药物创制技术项目资助。专利名称:一种伊立替康纳米脂束制剂及其制备方法;专利号:CN103735504B。

4. 创新性地利用跨键能量转移分子的双斯托克斯位移特性,发展出“双重检查(double-check)”的精准成像策略(Advanced Science, 2017, 1700229. 第一作者. IF=16.806)。为后续影像学的精准成像提供有价值的思路。

5. 首次阐明T1和T2造影剂介导的MRI信号相互淬灭的物理机制,为控制两种磁共振信号在生物或物理学上的应用提供有价值的参考。 在该工作中,我们创新性地提出双对比计算机增强剪影技术,为影像学方法达到瓶颈时,大幅提高影像学的诊断灵敏度和准确度提供了有价值的研究思路(Nature Nanotechnology, 2020, 15, 482. 共同一作. IF=39.213)。该工作被各种媒介报道101次。我们对MRI信号的T2进行调节,并用MRI成功检测了活体内药物递送系统的药物释放,为后续设计更加精准的药物剂型提供了有价值的研究基础(Advanced Functional Materials 2018, 0 (0), 1802159. 共同一作. IF=18.808)

6. 创新性地利用铁离子配位原理构建了无毒性,信号强,肿瘤靶向性好的铁基造影剂,为新型无毒T1造影剂或钆造影剂替代物的发展提供了有价值的研究思路(Biomaterials, 2020, 15, 20234. 第一作者. IF=12.479)。

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