基于聚(2-二乙氨基乙基甲基丙烯酸酯)功能化碳纳米点的三阴性乳腺癌诊疗一体化平台：siRNA递送与生存素基因沉默研究

本研究针对三阴性乳腺癌(TNBC)治疗中生存素(survivin)过表达导致的治疗耐药难题，开发了氮硫掺杂碳纳米点(CDs)经原子转移自由基聚合(ATRP)修饰2-二乙氨基乙基甲基丙烯酸酯(DEAEMA)形成的诊疗一体化载体CDs-pDEAEMA。该平台实现了siRNA高效负载(重量比R=3时完全复合)、血清稳定性(4h保持85%完整性)和荧光示踪(发射光谱红移至620nm)，在MDA-MB-231细胞中实现生存素蛋白表达降低80%，为TNBC的基因治疗与实时监测提供新策略。

　　

乳腺癌尤其是三阴性乳腺癌(TNBC)的治疗始终是医学界面临的重大挑战。这类癌症因缺乏雌激素受体、孕激素受体和人表皮生长因子受体2(HER2)表达，对常规内分泌治疗和靶向治疗不敏感。更棘手的是，TNBC细胞常高表达抗凋亡蛋白生存素(survivin)，这种由BIRC5基因编码的蛋白能帮助癌细胞逃避程序性死亡，导致化疗耐药和预后不良。虽然小干扰RNA(siRNA)技术理论上可通过沉默BIRC5基因解决这一难题，但如何实现siRNA的安全高效递送，并同步监控治疗效果，仍是横亘在科研人员面前的两座大山。

针对这一系列挑战，某研究团队在《Biomacromolecules》发表了一项突破性研究。他们巧妙地将碳纳米点(CDs)的荧光特性与阳离子聚合物的核酸负载能力相结合，通过三步原子转移自由基聚合(ATRP)反应，在氮硫掺杂的CDs表面接枝聚(2-二乙氨基乙基甲基丙烯酸酯)(pDEAEMA)，构建出兼具基因治疗和荧光成像功能的诊疗一体化平台CDs-pDEAEMA。这项研究不仅解决了siRNA递送过程中的稳定性难题，还实现了治疗过程的实时可视化监控，为TNBC的精准治疗开辟了新途径。

研究团队主要采用ATRP可控聚合技术构建载体，通过尺寸排阻色谱(SEC)和原子力显微镜(AFM)表征纳米颗粒特性，利用凝胶阻滞实验和动态光散射(DLS)评估siRNA复合能力，并选用MDA-MB-231细胞系和人类真皮成纤维细胞(HDF)进行体外生物相容性和基因沉默效率测试。来自临床的静脉血样本被用于红细胞相容性研究。

合成与化学物理表征
通过精确调控的ATRP反应，研究人员成功在CDs表面构建了平均聚合度(DP)为30的pDEAEMA链段。SEC分析显示聚合物分子量(M_w)为8100，多分散指数1.68。AFM显示功能化后粒径从5.2±0.3nm增至12.3±1.4nm，这种尺寸既避免了肾脏快速清除，又保持了肿瘤组织渗透能力。值得注意的是，表面修饰使CDs的荧光发射光谱向红区拓宽，在620nm处出现新发射峰，这为深层组织成像创造了条件。

复合物形成研究
电泳分析和DLS结果显示，当CDs-pDEAEMA与siRNA重量比(R)达到3时，可完全阻滞siRNA迁移，形成尺寸约200nm的稳定复合物。在生理条件下，这些复合物能抵抗血清白蛋白的阴离子交换，4小时后仍保持85%以上的siRNA完整性。更关键的是，复合物对RNA酶A的防护效率高达95%，远超裸siRNA的稳定性。

生物相容性验证
在红细胞溶血实验中，最佳配比(R=3-5)的复合物仅引起5%溶血率，与生理盐水对照组相当。细胞实验显示，CDs-pDEAEMA/scrambled siRNA复合物对HDF和MDA-MB-231细胞的48小时存活率均维持在90%以上，但R=7.5时因阳离子密度过高导致毒性上升。这种剂量依赖的毒性特征为临床应用提供了安全窗口指导。

基因沉默功效
当装载BIRC5 siRNA时，R=3的复合物使MDA-MB-231细胞存活率降低40%，而生存素蛋白表达量更骤降80%，效果显著优于商业转染试剂Lipofectamine。这种选择性杀伤在正常HDF细胞中未观察到，表明其潜在的治疗安全性。荧光成像证实，复合物能高效进入癌细胞，且CDs的红色荧光信号清晰可辨，实现了治疗过程的实时监控。

这项研究的多项创新点具有重要转化价值。首先，ATRP修饰策略不仅赋予CDs核酸负载能力，还意外增强了其荧光性能，使诊疗同步成为可能。其次，构建的纳米载体在生理环境中展现"智能"稳定性——既能抵御血液成分干扰，又能在肿瘤细胞内释放活性siRNA。最重要的是，生存素的高效沉默为克服TNBC耐药性提供了新思路。未来研究若能进一步优化靶向修饰和近红外成像性能，这种CDs-pDEAEMA平台有望成为TNBC个性化治疗的重要工具。