基于甘草酸纳米载药系统增强光热免疫治疗：抑制HSP90与重塑肿瘤微环境的协同策略

本研究针对光热治疗(PTT)中热休克蛋白HSP90介导的耐热性、免疫抑制微环境及光敏剂递送效率低三大瓶颈，构建了甘草酸(Glycyrrhizic acid, GL)修饰的脂质纳米粒(IR780 GLPs)用于肝细胞癌治疗。该系统通过抑制HSP90表达增强PTT疗效，同时重塑免疫微环境（下调Treg细胞、促进M2向M1巨噬细胞复极化、增加CD8+T细胞浸润），实现了靶向递送、光热治疗与免疫增强的"一体化"协同治疗，为肝癌治疗提供了新策略。

在癌症治疗领域，光热治疗(Photothermal Therapy, PTT)因其非侵入性、低系统毒性和精确的时空控制特性而备受关注。然而，其临床应用仍面临三大挑战：热休克蛋白(Heat Shock Protein, HSP90)介导的肿瘤细胞耐热性、免疫抑制性肿瘤微环境(Immunosuppressive Tumor Microenvironment, ITME)以及光敏剂在体内的递送效率低下。近红外光敏剂IR780虽能整合光动力治疗(PDT)、PTT和诊断功能，但其稳定性和靶向性不足，且高温PTT(>45°C)会诱发HSP90高表达，导致肿瘤细胞产生热耐受并增加复发风险。此外，免疫抑制微环境中的调节性T细胞(Treg)、M2型肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)和免疫抑制因子（如TGF-β、IL-10）进一步削弱了治疗效杛。

针对这些难题，成都中医药大学研究团队在《Materials Today Bio》发表了一项创新性研究，他们利用天然活性成分甘草酸(Glycyrrhizic Acid, GL)的特性，构建了一种新型脂质纳米载药系统(IR780 GLPs)，用于共装载光敏剂IR780和GL，实现了化疗-PTT-免疫治疗的三重协同。GL不仅具备肝癌靶向性，还能抑制HSP90表达并调节免疫微环境，为增强PTT疗效提供了全新思路。

研究采用溶剂注入法制备纳米粒，通过SAXS/WAXS分析膜结构，动态光散射(DLS)和透射电镜(TEM)表征粒径形貌，HPLC测定载药量与包封率。利用分子对接与分子动力学模拟验证GL与HSP90的相互作用，通过体外细胞实验（流式细胞术、共聚焦显微镜、CCK-8法）评估细胞摄取、凋亡和巨噬细胞极化，并在H22荷瘤鼠模型中开展体内分布、抗肿瘤效应及免疫调节研究。

3.1. Preparation and characterization of IR780 GLPs

研究人员通过乙醇注入法成功制备了粒径为120±2.8 nm、PDI为0.16的球形纳米粒，透射电镜显示其形态均匀，zeta电位为-24.2 mV。SAXS分析显示脂质双层厚度为28.21 nm。载药量测定表明IR780和GL的包封率分别达97.34%和92.88%。体外释放实验证明纳米粒具有缓释特性，12小时内IR780和GL的累积释放量仅为37%和32%，显著低于游离药物。光热性能测试显示，在808 nm激光照射下，IR780 GLPs的温度升高较游离IR780更温和（60秒达44.6°C），表明其具有更好的生物安全性。

3.2. Cellular uptake of IR780 GLPs

通过流式细胞术和共聚焦显微镜观察发现，IR780 GLPs在HepG2细胞中的摄取效率显著高于游离IR780和普通脂质体(IR780 LPs)，且呈时间依赖性，4小时荧光强度达到峰值，证明GL修饰增强了肝癌细胞的主动靶向能力。

3.3. Cytotoxicity of IR780 GLPs

CCK-8实验显示，经激光照射后，IR780 GLPs对HepG2细胞的抑制率最高，IC₅₀值为2.48 μM，且对正常肝细胞THLE-2无显著毒性，表明其具有良好的肿瘤选择性杀伤作用。

3.4. IR780 GLPs enhanced the HepG2 cell apoptosis

JC-1染色和Annexin V/PI双染实验表明，IR780 GLPs能显著降低线粒体膜电位，诱导细胞早期凋亡，总凋亡率达85.7%，显著高于其他组别，证实其通过 mitochondrial 途径增强细胞凋亡。

3.5. Tumor-associated macrophage (TAM) polarization of IR780 GLPs

研究发现IR780 GLPs能有效将M2型巨噬细胞复极为M1型，M1/M2比值较对照组提高5.8倍，表明其能逆转免疫抑制微环境。

3.6. In vivo biodistribution of IR780 GLPs

小动物活体成像显示IR780 GLPs在肿瘤部位具有显著富集效应，60小时仍保持高强度荧光信号，证实其通过EPR效应和主动靶向实现高效递送。

3.7. In vivo antitumor efficacy of IR780 GLPs

在H22荷瘤鼠模型中，IR780 GLPs联合激光照射使肿瘤体积抑制率达84.71%，且体重无显著变化。H&E和免疫组化染色显示肿瘤细胞凋亡明显，CD31（血管生成标记）表达下降，E-cadherin（转移抑制蛋白）表达上调，MMP-9（基质金属蛋白酶）表达抑制，表明其能抑制肿瘤生长、血管生成和转移。

3.8. The interaction between GL and HSP90

分子对接和分子动力学模拟表明GL与HSP90具有高亲和力（结合能-76.53 kcal/mol），主要通过范德华力和氢键稳定结合。体内实验证实IR780 GLPs能显著抑制PTT诱导的HSP90上调，克服热耐受。

3.9. TME regulation effect of IR780 GLPs

流式细胞分析显示IR780 GLPs治疗组Treg细胞比例显著降低，CD3⁺、CD8⁺T细胞浸润增加，细胞因子检测表明TGF-β和IL-10水平下降，IL-12、TNF-α和IFN-γ水平上升。器官H&E染色未发现明显病理损伤，证明其具有良好的体内安全性。

该研究首次将GL基于其HSP90抑制和免疫调节双重功能整合到纳米载药系统中，成功构建了具有肝癌靶向、光热治疗和免疫微环境重塑能力的"all-in-one"平台。IR780 GLPs不仅提高了IR780的稳定性和靶向性，还通过抑制HSP90表达增强PTT敏感性，同时通过调节巨噬细胞极化、T细胞浸润和细胞因子分泌逆转免疫抑制微环境，实现了协同抗肿瘤效应。这种基于天然活性成分的多功能纳米系统为肝癌的联合治疗提供了新范式，具有重要的临床转化价值。