pH响应型多肽自组装纳米载体的肿瘤微环境触发尺寸转换机制及特异性治疗研究

针对肿瘤靶向治疗中受体识别策略的局限性及载体材料毒性问题，研究人员开发了一种基于肿瘤微环境(TME) pH响应的多级自组装肽Ac-AAAFFHH-NH2。该载体在pH 7.4时形成1.56 μm聚集体避免正常细胞摄取，而在酸性TME(pH 6.0-6.8)解离为100 nm带正电荷纳米胶束，通过静电作用靶向肿瘤细胞，实现了无需复杂修饰的TME特异性治疗，为克服肿瘤异质性提供了新策略。

　　

癌症治疗领域长期面临靶向递送系统的重大挑战。传统基于受体识别的纳米载体（如无机纳米颗粒、脂质体和聚合物纳米粒）存在肿瘤异质性适应不足、材料毒性及复杂化学修饰等问题。尤其值得注意的是，肿瘤细胞表面标志物在不同患者间表达差异显著，且正常组织也存在相关受体表达，导致"精准治疗"可能误伤健康细胞。与此同时，现有载体材料普遍存在生物相容性缺陷：无机纳米颗粒难降解、脂质体稳定性差、聚合物纳米粒可能引发免疫反应。这些困境促使科学家转向更具生物友好性的多肽材料——目前FDA已批准60余种多肽类药物，其中18%用于肿瘤治疗。

肿瘤微环境(TME)的独特酸性特征(pH 6.0-6.8 vs 正常组织pH 7.4)为突破上述限制提供了新思路。然而现有pH响应型多肽载体需要极端酸性条件(pH 5.0-5.5)，难以满足TME特异性响应需求。针对这一科学难题，广州的研究团队在《Biomaterials Advances》发表研究，设计出具有pH依赖性尺寸转换特性的多级自组装肽Ac-AAAFFHH-NH₂。该载体通过N端三丙氨酸(AAA)提供疏水作用、中部双苯丙氨酸(FF)实现π-π堆叠稳定结构、C端双组氨酸(HH)实现pH响应性电荷转换，仅需乙酰化(Ac)和氨基化(NH₂)简单修饰即可形成稳定组装体。

研究采用高效液相色谱(HPLC)和质谱验证多肽纯度(>95%)及分子量(840.89 Da)，通过动态光散射(DLS)和透射电镜(TEM)表征组装体尺寸变化，结合体外细胞实验(CCK-8法、Calcein-AM/PI双染)评估生物相容性和肿瘤选择性。动物实验证实该载体可显著提高5-氟尿嘧啶(5-FU)的治疗指数。

材料与方法
研究选用纯度>95%的定制肽Ac-AAAFFHH-NH₂，通过薄膜水化法制备载药自组装体(St-PSAPs)。采用pH梯度缓冲体系模拟生理环境，使用马尔文粒度仪测定粒径和Zeta电位，高效液相色谱定量药物包封率。体外实验采用人正常肝细胞LO2和肝癌细胞HepG2，通过共聚焦显微镜观察细胞摄取差异。

结果与讨论
Preparation and characterization of St-PSAPs
在pH 7.4时，肽分子通过疏水作用和π-π堆叠形成1.56 μm大聚集体，Zeta电位为-3.2 mV；当pH降至6.5时，组氨酸质子化使聚集体解离为122.6 nm的带正电(+18.7 mV)纳米胶束。这种尺寸转换具有完全可逆性，且5-FU包封率达82.3%。

TME pH–triggered cellular uptake
共聚焦显微镜显示：在pH 7.4时，LO2细胞对FITC标记载体的摄取率仅4.2%，而pH 6.5环境下HepG2细胞的摄取率高达89.6%。流式细胞术证实质子化纳米胶束通过静电作用增强肿瘤细胞膜吸附，内化效率较中性环境提升21倍。

In vitro and in vivo antitumor efficacy
载5-FU的St-PSAP@5FU对HepG2细胞的IC₅₀为裸药的1/7，且对LO2细胞的毒性降低83%。小鼠模型显示治疗组肿瘤抑制率达78.9%，显著优于传统5-FU组(41.2%)，且主要器官未见明显病理损伤。

结论与展望
该研究创新性地利用TME弱酸性触发多肽自组装体的尺寸转换，实现了"智能开关"式肿瘤靶向。相比传统受体介导的靶向策略，这种基于微环境共性的设计有效克服了肿瘤异质性难题。载体在正常组织中保持惰性大颗粒状态，而在TME中激活为肿瘤细胞易摄取的纳米胶束，展现出优异的生物安全性。研究为多肽纳米材料在精准医学中的应用提供了范式转换思路，未来可通过调整疏水/亲水单元比例进一步优化药物负载率，或整合多种微环境响应模块实现协同靶向。这种"以不变应万变"的设计哲学，或将成为下一代智能递送系统开发的核心理念。