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胶质母细胞瘤（GBM）治疗困难，现有疗法存在局限。研究人员开发水溶性金丝桃素衍生物 HHL-PVP，经体内外实验发现，其能靶向 GBM 细胞，联合光动力疗法（PDT）可使肿瘤坏死、缓解。该研究为 GBM 治疗提供新选择，有望改善患者预后。
胶质母细胞瘤（Glioblastoma multiforme，GBM）是成年人中最常见的原发性恶性脑肿瘤，它如同隐藏在大脑中的 “恶魔”，以其侵袭性生长和极低的患者生存率让医患双方都倍感棘手。目前，针对 GBM 的初始治疗手段主要包括手术切除、放疗和化疗。然而，由于 GBM 具有极强的侵袭性，手术往往难以完全切除肿瘤，总会有残余肿瘤细胞潜伏下来，成为肿瘤复发的 “种子”，使得患者的治疗之路充满坎坷。
在众多试图攻克 GBM 的研究中，5 - 氨基乙酰丙酸（5-ALA）作为一种荧光染料，曾被寄予厚望，它能在癌细胞组织中积累，从而辅助荧光引导手术。但理想很丰满，现实却很骨感，临床实践发现 5-ALA 存在诸多不足，比如在部分患者中荧光效果不佳，肿瘤完全切除率有限，患者的无进展生存期和总生存期改善不明显，且其染色恶性 GBM 组织的敏感性和特异性也有待提高。
金丝桃素（Hypericin）作为一种天然的植物源性荧光物质，在光动力疗法（Photodynamic Therapy，PDT）中展现出了潜在的抗癌能力，它能优先在恶性组织中积累，诱导局部化学损伤，却不影响周围正常组织环境。然而，它却有一个致命的弱点 —— 水溶性极差，这一缺陷严重阻碍了它的全身给药和临床应用，使得它在抗癌战场上迟迟无法大展身手。
为了打破这些困境，来自国外研究机构的研究人员踏上了探索之旅，他们致力于开发一种新型的水溶性金丝桃素衍生物，希望能为 GBM 的治疗带来新的转机。最终，他们成功研发出了高金丝桃素负载的聚乙烯吡咯烷酮（High hypericin-loaded polyvinylpyrrolidone，HHL-PVP），并对其在 GBM 治疗中的应用展开了深入研究，相关成果发表在《Biomedicine》杂志上。
研究人员开展这项研究时，运用了多种关键技术方法。在细胞实验方面，他们培养了多种细胞系，包括人 GBM 细胞系 T98G、U87MG、U251，以及作为对照的胰腺癌细胞系 PANC-1、乳腺癌细胞系 MCF-7 等，并建立了原发性肿瘤细胞系。在动物实验方面，构建了皮下和原位异种移植小鼠模型。同时，利用荧光显微镜、流式细胞术、Nanolive 无标记活细胞成像等技术观察 HHL-PVP 的摄取情况；采用超声成像、光学成像、磁共振成像（MRI）等多种成像技术对肿瘤进行监测；运用高效液相色谱（HPLC）对组织样本中的 HHL-PVP 进行定量分析。
下面来看看具体的研究结果：
- HHL-PVP 介导的光动力疗法诱导细胞死亡：研究人员成功开发出 HHL-PVP，它在室温下无论是粉末形式还是溶解在缓冲溶液中都表现出良好的稳定性，且适合静脉给药。通过一系列体外实验，如利用流式细胞术和荧光显微镜观察不同浓度 HHL-PVP 的摄取情况，发现其摄取呈浓度依赖性，但不具有细胞类型特异性。无标记活细胞成像证实 HHL-PVP 主要定位于内质网，也可部分存在于线粒体、溶酶体和高尔基体。通过测试不同光能量对 T98G 细胞的光毒性，确定了杀死一半细胞所需的总能量密度（LD50）为 4 J cm-2。进一步实验表明，HHL-PVP 浓度高于 1 μM 且暴露于 5 J cm?2的光下，足以使肿瘤细胞系的细胞活力降低 50% 以上，但同时也会对非恶性细胞产生类似影响。实时监测发现，U87MG 细胞在 PDT 处理后 1 小时内就开始出现凋亡迹象，6 小时后多数细胞呈现明显的凋亡和死亡特征。
- 静脉注射的 HHL-PVP 在皮下 GBM 肿瘤中积累：体外实验未能显示 HHL-PVP 对肿瘤细胞的明显选择性，研究人员推测其选择性摄取可能取决于组织类型，于是开展体内实验。他们对多种免疫缺陷小鼠品系进行预测试，选择出最适合肿瘤生长的裸鼠品系，并通过生物发光成像监测肿瘤生长。利用荧光成像和 HPLC 分析发现，HHL-PVP 在肿瘤组织和肺部有较高积累，在其他器官中积累较少。虽然在体内全身都能检测到 HHL-PVP，但通过对肿瘤和器官的离体成像及 HPLC 分析，明确了其在肿瘤组织中的优先积累。
- HHL-PVP 介导的光动力疗法诱导皮下异种移植物坏死：确认 HHL-PVP 在肿瘤组织的选择性摄取后，研究人员用 2 mg/kg 体重的 HHL-PVP 对皮下肿瘤小鼠进行处理，并给予 120 J cm2的光照。组织病理学评估显示，治疗后肿瘤出现明显坏死区域，且小鼠未出现明显副作用。通过 HPLC 分析进一步证实肿瘤组织中 HHL-PVP 含量显著高于脑组织，同时还发现 HHL-PVP 在尾巴和粪便中含量较高，血液中未检测到。
- HHL-PVP 在原位异种移植物中被肿瘤细胞选择性摄取：为了更全面模拟体内情况，研究人员建立了原位异种移植模型。利用生物发光成像（BLI）和 MRI 监测肿瘤生长，结果显示所有小鼠均成功接种癌细胞且肿瘤生长明显。通过对小鼠大脑的荧光信号和 HHL-PVP 含量分析发现，肿瘤组织中的 HHL-PVP 含量显著高于正常脑组织，且该模型中 HHL-PVP 的检测特异性和敏感性均达到 100%。此外，研究还发现 U87MGLuc和 U87MG 细胞在不同模型中的生长速度存在差异。
- HHL-PVP 介导的 PDT 在其他皮下患者来源的异种移植物中有效：考虑到 GBM 存在显著的肿瘤内和肿瘤间异质性，常见细胞系无法完全代表这种异质性，研究人员建立了多个患者来源的 GBM 细胞系。选择其中三个细胞系进行 PDT 治疗实验，结果发现治疗后肿瘤体积明显减小，且组织病理学检查显示治疗后的肿瘤出现坏死区域，而对照组织未出现，进一步证明了 HHL-PVP 介导的 PDT 在患者来源的异种移植物中的有效性。
综合上述研究结果，HHL-PVP 展现出了作为 GBM 治疗新策略的巨大潜力。它不仅能够在肿瘤组织中选择性积累，而且与光动力疗法联合使用时，可以有效地诱导肿瘤细胞死亡，使肿瘤坏死、缓解。这一研究成果为 GBM 患者带来了新的希望，有望显著改善患者的无进展生存期。不过，目前的研究也存在一定的局限性，如皮下模型无法完全模拟临床情况，免疫缺陷小鼠未考虑 PDT 的免疫方面影响，以及金丝桃素的光穿透深度可能限制其对深层组织肿瘤细胞的杀伤作用等。尽管如此，HHL-PVP 的出现依然为 GBM 的治疗开辟了新的方向，后续研究可以在此基础上进一步优化治疗方案，探索其在临床实践中的最佳应用方式，相信在未来，它有可能成为对抗 GBM 的有力武器，为更多患者带来生的希望。
