狂犬病毒仿生纳米笼通过结构功能模拟增强胶质母细胞瘤声化学治疗

《Acta Biomaterialia》：Virus-inspired nanocages potentiate glioblastoma sonochemotherapy via structure-function mimicry

本文创新性构建狂犬病毒糖肽（RVG29）锚定的病毒样中空介孔氧化锰（vHMMn）纳米笼共载替莫唑胺（TMZ）和吲哚菁绿（ICG），通过结构（病毒仿生尖刺拓扑）与功能（nAChRs靶向）双重模拟实现高效肿瘤靶向与胞吞。该纳米平台可催化分解H2O2缓解缺氧、消耗谷胱甘肽（GSH）放大声动力疗效，并触发TMZ爆发释放诱导DNA双链断裂，为胶质母细胞瘤（GBM）治疗提供新型微环境重塑策略。

　　

Section snippets

Introdution

胶质母细胞瘤（GBM）作为中枢神经系统（CNS）中最常见且具侵袭性的原发性恶性肿瘤，其临床特征包括显著浸润性、频繁复发和不良预后。流行病学数据显示其5年生存率低于5%，确诊后中位总生存期仅为12至18个月。当前治疗范式包括最大范围安全手术切除，辅以辅助放疗和替莫唑胺化疗。

Materials

十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）购自Sigma-Aldrich（CAS号57-09-0）。正硅酸乙酯（TEOS）购自阿拉丁（CAS号78-10-4）。四硫化物双[3-（三乙氧基硅基）丙基]（BTES）购自麦克林（CAS号40372-72-3）。氢氧化钠（NaOH）购自阿拉丁（CAS号1310-73-2）。环己烷购自Sigma-Aldrich（CAS号110-82-7）。吲哚菁绿（ICG）购自上海生工生物工程有限公司。

Preparation and characterization of TI@vHMMnR

合成路径始于双相单胶束外延组装构建病毒样介孔二氧化硅纳米笼（vMSi）。我们建立了包含环己烷和水相的双相界面系统，其中CTAB引导结构组织，TEA作为催化剂和pH调节剂发挥双重作用。通过将环己烷分散的TEOS逐步注入水相，实现了二氧化硅成核控制和刺状病毒形态的各向异性生长。

Conclusion

总之，我们设计了一种仿生TI@vHMMnR纳米平台用于GBM声化学治疗，其特点为RVG29锚定的中空介孔MnO₂纳米笼共载TMZ和ICG。该设计通过结构引导的肿瘤靶向和MnO₂介导的双重缺氧缓解/GSH耗竭协同增强疗效。纳米笼通过EPR效应在肿瘤富集后，借助双重机制实现快速细胞内化：病毒仿生尖刺表面拓扑介导的粘附以及RVG29与烟碱型乙酰胆碱受体（nAChRs）相互作用诱导的内吞作用。