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胰腺癌预后差、死亡率高,现有疗法耐药性强。研究人员开发壳聚糖纳米粒(CS-NPs)递送 TRPM8 抑制剂 AMTB 的系统,发现 CS-NPs@AMTB 可抑制癌细胞增殖、迁移、侵袭,下调 EMT 及 MMP2/9 表达,且安全性良好,为胰腺癌治疗提供新策略。
胰腺癌因其恶性程度高、预后差,被称为 “癌中之王”,5 年生存率仅 5%-7%。传统放化疗常因肿瘤细胞耐药而疗效有限,手术切除虽为唯一根治手段,却受限于早期转移和复发。因此,开发高效、靶向性强的新型治疗策略迫在眉睫。瞬时受体电位通道(TRP)家族中的 TRPM8 在多种肿瘤中异常高表达,其通过促进细胞增殖、迁移和上皮 - 间质转化(EMT)驱动肿瘤进展,成为潜在治疗靶点。TRPM8 抑制剂 AMTB(2 - 苄氧基苯甲酰胺衍生物)虽在多种癌症中展现抗肿瘤活性,但其水溶性差、全身暴露毒性及靶向性不足等问题限制了应用。
湖南师范大学附属长沙医院(长沙市第四医院)的研究团队针对上述挑战,开展了壳聚糖纳米粒(CS-NPs)递送 AMTB 治疗胰腺癌的研究。该研究首次将 CS-NPs 用于 AMTB 的胰腺癌细胞靶向递送,通过体内外实验验证了 CS-NPs@AMTB 系统的有效性和安全性,相关成果发表于《BMC Cancer》。
研究主要采用以下关键技术方法:
- 细胞实验:利用人胰腺癌细胞系(BxPC3、PANC-1 等)和正常胰腺导管上皮细胞(HPDE6-C7),通过 MTT 法、集落形成实验、EdU 染色、划痕实验和 Transwell 实验,检测 AMTB 及 CS-NPs@AMTB 对细胞增殖、迁移和侵袭的影响。
- 纳米粒制备与表征:通过离子凝胶法合成 CS-NPs@AMTB,利用动态光散射(DLS)和透射电子显微镜(TEM)测定粒径、电位和形态,紫外分光光度法计算包封率(EE),并考察不同 pH 环境下的药物释放特性。
- 动物模型:建立 BALB/c 裸鼠皮下肿瘤模型和 C57BL/6 小鼠肺转移模型,评估 CS-NPs@AMTB 的体内抗肿瘤和抗转移效果,通过 HE 染色、TUNEL 染色、免疫组化(IHC)和 Western blot 检测肿瘤病理变化、凋亡及相关蛋白表达。
- 临床样本分析:收集 30 例胰腺癌患者的癌组织及癌旁组织,通过 HE 染色、免疫组化(IHC)、qRT-PCR 和 Western blot 分析 TRPM8 表达及其与临床病理特征的相关性。
研究结果
1. TRPM8 拮抗剂 AMTB 抑制胰腺癌细胞增殖
MTT、集落形成和 EdU 实验显示,AMTB 呈浓度依赖性抑制 BxPC3 和 PANC-1 细胞增殖,最高浓度时抑制率达 80%。机制上,AMTB 通过下调 TRPM8 表达,抑制 EMT 过程(上调 E - 钙粘蛋白,下调 N - 钙粘蛋白、Snail)及基质金属蛋白酶 MMP2/9 的表达,从而阻断癌细胞的迁移和侵袭能力。
2. CS-NPs@AMTB 的制备与特性
CS-NPs@AMTB 平均粒径为 124.4 nm,zeta 电位 40.9 mV,包封率 71.94%。其药物释放具有 pH 依赖性,在肿瘤酸性环境(pH 5.0)下释放速率显著快于正常生理环境(pH 7.4),12 小时累计释放率超 80%。溶血率低于 3%,且在 10% 胎牛血清中稳定存在 8 天,表明其良好的生物相容性和稳定性。
3. CS-NPs@AMTB 增强体外抗肿瘤效应
与游离 AMTB 相比,CS-NPs@AMTB 显著提高胰腺癌细胞对药物的摄取效率,对细胞活力、增殖、迁移和侵袭的抑制作用更强(抑制率分别达 50%、80%、60% 和 80%),且对正常胰腺导管上皮细胞无明显毒性。Western blot 显示,CS-NPs@AMTB 对 EMT 相关蛋白和 MMP2/9 的调控作用优于游离药物。
4. CS-NPs@AMTB 抑制体内肿瘤生长和转移
在裸鼠皮下肿瘤模型中,CS-NPs@AMTB 使肿瘤体积缩小 70%,促进肿瘤细胞凋亡;在肺转移模型中,肺结节数量和肺重量分别减少 60%,显著抑制转移。免疫组化和 Western blot 显示,治疗组肿瘤组织中 Ki-67(增殖标志物)表达降低,EMT 和 MMP2/9 相关蛋白下调,验证了其体内抗肿瘤和抗转移机制。
5. TRPM8 表达与胰腺癌患者预后相关
临床样本分析表明,TRPM8 在胰腺癌组织中表达显著高于癌旁组织,且与 TNM 分期、淋巴结转移和神经侵犯正相关。Kaplan-Meier 生存分析显示,TRPM8 高表达患者总生存期更短,提示其可作为胰腺癌预后不良的生物标志物。
研究结论与意义
本研究首次构建 CS-NPs@AMTB 递送系统,证实其通过靶向抑制 TRPM8,有效抑制胰腺癌细胞的增殖、迁移和侵袭,并显著增强体内抗肿瘤和抗转移效应。壳聚糖纳米粒的应用不仅提高了 AMTB 的稳定性和肿瘤靶向性,还通过 pH 响应性释放特性实现药物在肿瘤部位的富集,减少全身毒性。此外,TRPM8 的高表达与胰腺癌进展和不良预后的相关性,进一步支持其作为治疗靶点的潜力。
尽管研究存在依赖动物模型、未与临床化疗药物直接对比等局限,但其为胰腺癌的靶向治疗提供了新策略。未来若与化疗(如吉西他滨)或免疫治疗联合,或可进一步提升疗效。该递送系统的成功开发为 TRPM8 抑制剂的临床转化奠定了基础,有望克服现有疗法的局限性,为胰腺癌患者带来新希望。