临床阶段糖皮质激素脂质体在促结缔组织增生性肿瘤治疗中的新突破:肿瘤微环境优化与药物递送增效

【字体: 时间:2025年04月09日 来源:Cell Biomaterials

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  这篇研究发现脂质体地塞米松(LipoDex)能调节促结缔组织增生性肿瘤的肿瘤微环境(TME)。它可减少促纤维化肿瘤相关巨噬细胞(TAM),降低细胞外基质(ECM)沉积,改善药物递送,增强癌症纳米疗法疗效,为癌症治疗提供新策略。

  ### 研究背景
癌症治疗面临诸多挑战,其中肿瘤微环境(TME)是阻碍抗癌药物递送和治疗效果的关键因素。TME 的特点包括血管形态和功能异常,以及细胞外基质(ECM)沉积致密。这些异常导致药物难以在肿瘤中积累和分布,影响治疗效果。为克服 TME 障碍,研究人员探索了多种策略,包括使用低剂量抗血管生成剂、抗纤维化剂以及基于热疗、辐射和超声的物理预处理等,但这些方法各有局限性。
炎症在肿瘤发生中起重要作用,肿瘤相关巨噬细胞(TAM)是肿瘤微环境中丰富的免疫细胞,与肿瘤进展密切相关,尤其是分泌磷酸蛋白 - 1(SPP1)的巨噬细胞,在纤维化发展中至关重要。糖皮质激素(GCs)是强效免疫调节剂,在临床用于多种疾病治疗,但其全身应用存在副作用。研究人员推测,通过脂质体将高剂量 GCs 递送至肿瘤,可利用其分解代谢能力减少 ECM,改善药物递送。基于此,本研究使用临床阶段的地塞米松脂质体(LipoDex),在高度促结缔组织增生的 MLS 人卵巢癌模型中进行研究。

研究方法


  1. 材料和制剂:使用 Caelyx(Doxil)、地塞米松磷酸钠(Dex)等材料,制备了荧光标记的聚(N - 2 - 羟丙基)甲基丙烯酰胺(PHPMA)聚合物和脂质体,对 LipoDex 的大小、形态等进行了分析。
  2. 细胞培养和异质球体制备:培养 MLS 和小鼠胚胎成纤维细胞(NIH - 3T3),通过悬滴法制备异质球体,并用 Dex 或 LipoDex 处理。
  3. 动物实验:选用 6 - 8 周龄的 CD - 1 BALB/cAnN - Fox1 雌性裸鼠,接种 MLS 细胞诱导肿瘤。将荷瘤小鼠随机分组,分别用生理盐水、Dex、不同剂量的 LipoDex 处理,之后进行药物递送和治疗效果研究。
  4. 检测方法:运用多种检测方法,如免疫荧光染色、组织学分析、单细胞 RNA 测序(scRNA - seq)、非侵入性成像等,评估 LipoDex 对 TME、肿瘤血管、ECM 沉积、药物递送和治疗效果的影响。

研究结果


  1. LipoDex 治疗调节 TAM 和肿瘤血管:LipoDex 处理 MLS 肿瘤小鼠,高剂量(10mg/kg)LipoDex 显著延缓肿瘤生长,降低小鼠体重。免疫荧光分析显示,LipoDex 呈剂量依赖性地减少 TAM 和 SPP1+ TAM 数量,降低 M2 样巨噬细胞水平。同时,10mg/kg LipoDex 使 CD31 阳性血管密度显著降低,αSMA 阳性成熟血管增加,提高了功能性血管比例。scRNA - seq 分析表明,LipoDex 处理的 TAM 中,转化生长因子 β(TGF - β)信号通路显著下调,相关促炎、促血管生成和促纤维化基因表达降低。
  2. LipoDex 治疗减少 ECM 沉积:免疫荧光和体外实验表明,LipoDex 显著减少癌症相关成纤维细胞(CAFs)、透明质酸和胶原蛋白沉积,且比游离 Dex 效果更显著。功能富集分析显示,LipoDex 处理的 CAF 簇中,与 ECM 沉积相关的途径显著下调。
  3. LipoDex 预处理改善肿瘤靶向药物递送:用不同剂量 LipoDex 处理荷瘤小鼠后,注射荧光标记的 PHPMA 聚合物或 PEG 化脂质体。结果显示,2.5mg/kg LipoDex 显著增强了聚合物和脂质体在肿瘤中的积累和渗透,而游离 Dex 处理组的脂质体肿瘤积累低于对照组。
  4. LipoDex 预处理增强癌症纳米药物治疗效果:使用 2.5mg/kg LipoDex 预处理荷瘤小鼠,再给予 Doxil 治疗。结果表明,LipoDex 预处理显著增强了 Doxil 的抗肿瘤活性,增加了肿瘤内 Doxil 的积累,促进了细胞凋亡和 DNA 损伤,且联合治疗耐受性良好。

研究讨论


本研究表明,临床阶段的 LipoDex 可有效调节 TME,增强肿瘤靶向药物递送和癌症纳米药物治疗效果,且脂质体包裹地塞米松比游离地塞米松效果更好。研究还发现,LipoDex 的剂量对其效果有重要影响,2.5mg/kg 是优化药物递送和治疗效果的最佳剂量。未来研究可进一步探索更低剂量 LipoDex 的效果。鉴于 LipoDex 在多发性骨髓瘤患者中的良好安全性和初步概念验证结果,建议在联合(化疗)治疗方案中使用 LipoDex 替代游离 Dex,以提高肿瘤靶向药物递送和抗癌治疗效果。
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