综述:pH/温度/氧化还原和光响应性聚合物囊泡结构及其在癌症治疗中的应用:智能药物递送与靶向释药

【字体: 时间:2025年05月22日 来源:Current Medicinal Chemistry 3.5

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  (编辑推荐)本综述系统阐述了刺激响应性(Stimuli-responsive)聚合物囊泡(polymersomes)在癌症诊疗中的突破性应用,通过pH/温度/氧化还原/光多重响应机制实现智能药物递送(DDS)和靶向释放,其优于脂质体(liposomes)的稳定性与生物相容性为纳米诊疗一体化(Nanotheranostics)提供新范式。

  

刺激响应性聚合物囊泡的结构特性
由两亲性嵌段共聚物自组装形成的聚合物囊泡(polymersomes)具有类似脂质体的双层膜结构,但膜厚度可达21 nm(是脂质体的5倍),赋予其更高的机械强度和载药稳定性。其疏水层可包裹化疗药物如阿霉素(DOX),亲水空腔则负载核酸或造影剂,实现诊疗一体化。

多重响应机制与智能释药

  1. pH响应:肿瘤微环境(TME)的酸性(pH 6.5-7.0)触发囊泡膜中聚组氨酸链段质子化,导致结构解离;
  2. 温度响应:聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAM)在42℃(局部光热升温)时发生亲疏水转变,加速释药;
  3. 氧化还原响应:肿瘤细胞内高浓度谷胱甘肽(GSH>10 mM)断裂二硫键(-S-S-),实现胞内靶向释放;
  4. 光响应:近红外(NIR)光控释药通过负载上转换纳米颗粒(UCNPs)或光敏剂(如ICG)实现时空精准调控。

癌症治疗应用进展

  • 联合治疗:pH/光双重响应囊泡共载DOX和siRNA可同步抑制P-糖蛋白(P-gp)介导的多药耐药(MDR);
  • 诊疗协同:氧化铁纳米颗粒(IONPs)修饰的囊泡兼具磁共振成像(MRI)和磁热疗功能;
  • 免疫调节:CD47抗体修饰的囊泡通过阻断“别吃我”信号增强巨噬细胞吞噬作用。

挑战与展望
尽管生物可降解聚乙二醇-聚乳酸(PEG-PLA)等材料已进入临床前研究,但规模化生产的一致性和长期毒性仍需优化。未来或可结合人工智能(AI)设计多模态响应聚合物,推动个体化医疗发展。

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