仿生pH敏感脂质体递送槲皮素与5-FU协同治疗胃癌的研究

《International Journal of Pharmaceutics: X》：Bioinspired pH-sensitive liposomes for quercetin delivery to synergize with 5- FU in gastric cancer therapy

本研究针对5-氟尿嘧啶(5-FU)治疗胃癌存在的剂量依赖性毒性和耐药性问题，开发了NK细胞膜修饰的仿生pH敏感脂质体(NK-Lip@Q)用于槲皮素(QUC)靶向递送。该制剂粒径206.36±1.81 nm，包封率60.69±1.32%，在pH 5.4条件下释放率达72.75±0.69%，联合5-FU显示显著协同效应(CI=0.68)，体内抑瘤率达92.26%，为胃癌联合治疗提供新策略。

　　

在全球范围内，胃癌仍然是癌症相关死亡的主要原因之一。尽管5-氟尿嘧啶(5-FU)作为消化道恶性肿瘤的基石化疗药物被广泛应用，但其疗效受到剂量依赖性毒性和获得性耐药性的限制。槲皮素(QUC)作为一种天然黄酮类化合物，能通过调节细胞周期调控蛋白使肿瘤细胞对5-FU增敏，然而其水溶性差和生物利用度低严重限制了其治疗应用潜力。

面对这一挑战，温州医科大学附属第五医院药学部的科研团队在《International Journal of Pharmaceutics: X》上发表了一项创新研究，他们开发了一种仿生pH敏感脂质体(NK-Lip@Q)，通过功能化修饰实现主动靶向和酸触发药物释放，从而增强QUC的递送效率及其与5-FU的协同抗癌活性。

研究人员采用网络药理学方法筛选QUC在胃癌中的作用靶点，通过薄膜分散法制备QUC脂质体(Lip@Q)，并优化了QUC/脂质比例、水浴温度和超声水合时间等关键参数。随后从NK-92MI细胞中提取NK细胞膜(NKCM)，通过聚碳酸酯膜水合-挤出法将其整合到Lip@Q外层，构建仿生脂质体NK-Lip@Q。研究团队系统评估了制剂的理化性质、pH依赖性释放特性、血液相容性，并通过体外细胞实验和体内动物模型验证其抗肿瘤效果。

研究结果显示，NK-Lip@Q的平均粒径为206.36±1.81 nm，zeta电位为-7.91±0.50 mV，包封率达到60.69±1.32%。在酸性环境(pH 5.4)下，48小时内累积释放率达到72.75±0.69%，而在生理pH 7.4条件下仅释放5.82%，表现出良好的pH响应特性。

3.1. 基于网络药理学的QUC靶点鉴定及功能验证

通过分析四个GEO数据集(GSE27342、GSE33335、GSE56807和GSE63089)中的310个样本(155例胃癌组织和155例癌旁正常组织)，鉴定出312个差异表达基因(DEGs)，其中163个上调，149个下调。QUC特异性靶点与DEGs的交集分析获得20个共同基因，蛋白互作网络分析显示MMP1、SPP1和COL1A1为核心靶点。GO和KEGG富集分析表明这些基因富集于细胞周期调控，特别是G2/M期转换、细胞周期蛋白依赖性激酶(CDK)活性和细胞衰老等通路。Western blot验证高剂量QUC能显著降低N87细胞中CCNB1、CDK1和CCNA2的表达水平，阻碍G2/M期转换，减缓肿瘤增殖。

3.2. NK-Lip@Q的制备与表征

通过单因素实验优化确定最佳制备参数：QUC/脂质比例1:5、水浴温度45°C、超声水合时间20分钟。比较两种NKCM提取方法后发现，方法一(冰浴超声法)提取的NKCM1无DNA残留，纯度更高。SDS-PAGE证实NK-Lip@Q成功整合了NKCM的膜蛋白。体外释放动力学符合零级动力学模型(R2=0.9356)，Ritger-Peppas模型n值为0.97，表明QUC释放主要遵循Case-II转运机制。溶血试验显示NK-Lip@Q的溶血率低于10%，具有良好的血液相容性。

3.3. NK-Lip@Q联合5-FU的体外抗肿瘤效应

细胞摄取实验显示NK-Lip@F的荧光强度约为Lip@F的7倍，表明NKCM修饰显著增强了肿瘤特异性摄取。MTT实验表明随着NK-Lip@Q浓度增加，细胞活力从67.71±5.99%降至38.31±4.87%。5-FU与NK-Lip@Q联用显示强烈协同效应(Chou-Talalay组合指数CI=0.68)。流式细胞术检测凋亡率在联合组达到69.60±8.71%。克隆形成实验显示联合处理显著抑制N87细胞的长期增殖能力，平均集落数从对照组的267.67±17.01降至23.00±12.77。

3.4. NK-Lip@Q联合5-FU的体内抗肿瘤效应

建立NCI-N87-Luc细胞原位胃癌模型，通过生物发光成像动态监测肿瘤进展。结果显示5-FU+NK-Lip@Q组抑瘤率达到92.26%，平均肿瘤体积为45.38±16.45 mm3，显著优于单药治疗组。组织病理学分析显示联合治疗组肿瘤组织出现明显空泡化、核溶解和细胞结构破坏，Ki67染色显示增殖活性显著降低，TUNEL染色显示凋亡信号最强。主要脏器H&E染色未见明显病变，表明联合治疗系统性毒性低。体内分布实验证实NK-Lip@D在胃肿瘤组织中积累最强，显示优异的肿瘤靶向能力。

该研究成功开发了一种新型仿生递送系统，通过NK细胞膜修饰赋予脂质体肿瘤靶向和免疫逃避能力，利用肿瘤微环境酸性触发药物释放，实现了QUC的高效递送。QUC通过下调细胞周期相关蛋白表达，与5-FU的DNA合成抑制机制形成互补，产生协同抗肿瘤效应。这一策略为克服胃癌化疗耐药性、提高治疗效果提供了新思路，具有重要的临床转化潜力。研究同时指出，NKCM的提取和融合工艺需要进一步优化以适应工业化生产需求，后续研究还需加强分子机制探索和长期安全性评估。