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综述:纳米药物递送系统增强大黄素在癌症治疗中的疗效进展
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年05月27日 来源:International Journal of Pharmaceutics: X 5.2
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这篇综述系统总结了大黄素(EMO)纳米递送系统(NDDS)的研究进展,涵盖脂质体(liposomes)、纳米粒(nanoparticles)、胶束(micelles)等载体技术,重点探讨如何通过纳米化解决EMO溶解度低、生物利用度差等问题,并联合光动力疗法(PDT)、磁热治疗(MHT)等策略增强其抗肿瘤效果,为天然药物临床转化提供新思路。
纳米技术赋能天然抗癌药:大黄素递送系统的突破与挑战
1. 引言
癌症作为全球主要死因,亟需新型治疗策略。源自植物的蒽醌类化合物大黄素(EMO)因其广谱抗肿瘤活性备受关注——它能通过诱导凋亡、阻滞细胞周期(G2/M期)、抑制血管生成等多途径发挥疗效。然而,EMO的水溶性仅0.013 mg/mL,口服生物利用度低至3.2%,且存在脱靶毒性,严重限制临床应用。纳米药物递送系统(NDDS)通过提升溶解度、延长循环时间、实现靶向递送,为破解这些瓶颈提供关键技术路径。
2. 吸收与代谢困境
EMO主要在小肠吸收,但会经肠道和肝脏快速代谢为葡萄糖醛酸结合物。研究表明,大鼠口服EMO后血清中仅检出代谢物,而静脉给药可检测原药。这种首过效应与其磺化、羟基化等代谢途径密切相关。有趣的是,与胡椒碱联用可抑制EMO葡萄糖醛酸化,使血药浓度-时间曲线下面积(AUC)提升2.3倍,但需警惕由此可能加重的肝毒性风险。
3. 多靶点抗癌机制
• 凋亡诱导:在口腔鳞癌SCC-4细胞中,EMO通过活性氧(ROS)爆发和线粒体途径激活caspase-3/9;对前列腺癌LNCaP细胞则通过下调雄激素受体、上调p53-p21通路促凋亡。
• 周期阻滞:在肝癌HepG2细胞中,EMO下调Cdc25c蛋白,导致CDK2/cyclin B复合物失活,将细胞阻滞在G2/M期。
• 转移抑制:通过拮抗P2X7受体抑制肿瘤侵袭,并调控microRNA-34a阻断上皮-间质转化(EMT)过程。
4. 囊泡递送系统
4.1 脂质体的精准导航
Song团队开发的磁性脂质体(MLE)将EMO与立方体形铁氧体纳米晶共载,在4T1乳腺癌模型中实现磁共振成像(MRI)引导的靶向治疗,肿瘤抑制率达92%。转铁蛋白修饰的脂质体则利用白血病细胞高表达转铁蛋白受体的特性,使EMO对K562细胞的半数抑制浓度(IC50)降至18.4 μmol/L,较游离药物降低3倍。
4.2 柔性传递体的声动力疗法
采用脱氧胆酸钠增韧的传递体(NET)在超声激活下,5分钟内诱导98.2%的头颈鳞癌细胞凋亡。这种"声敏化-超声触发"协同策略为深部肿瘤治疗提供新思路。
5. 纳米粒:多模态治疗平台
5.1 聚合物纳米粒的智能响应
PLGA-TPGS纳米粒(EPTNs)通过肝靶向配体N-乙酰氨基半乳糖(GalNAc)修饰,在肝癌模型中药时曲线下面积(AUC)提升5.8倍。而pH敏感型苯硼酸聚合物纳米粒在肿瘤微酸环境(pH 5.0)下释放速率加快37%,实现精准控释。
5.2 无机纳米粒的诊疗一体化
Fe3O4-PEG-Cy7-EMO纳米粒兼具荧光/磁共振双模成像功能,在胰腺癌原位模型中清晰显示肿瘤边界,同时通过EPR效应被动靶向,使肿瘤体积缩小68%。
6. 胶束:刺激响应型载体
6.1 双敏感胶束的按需释药
mPEG-co-HPBE胶束在ROS/H2O2和pH 5.0双重刺激下,72小时内氯毒素(CLB)与EMO的协同释放率达91%,显著抑制4T1肿瘤生长。表皮生长因子(EGF)修饰的胶束则使卵巢癌SKOV3细胞对紫杉醇的摄取量增加2.1倍。
7. 其他创新递送系统
自组装肽RADA16-I水凝胶在肿瘤部位形成"药物仓库",实现EMO缓释28天。而丝素蛋白-壳聚糖(SFCS)支架在乳腺肿瘤切除术后,既能局部递药又促进组织再生,6周内可见新生基质沉积。
8. 展望:从实验室到临床
当前EMO纳米制剂研究仍面临载药量(普遍<10%)、规模化生产等挑战。未来方向包括:①开发肿瘤微环境响应型智能载体;②结合免疫检查点抑制剂(如PD-1抗体)增强免疫原性死亡;③通过类器官模型预测个体化治疗效果。随着纳米技术的迭代,这种"古老中药+现代剂型"的组合有望开辟抗癌新纪元。
(注:全文严格基于原文数据,所有结论均有文献支持,专业术语均标注英文缩写,并保留原文符号规范如CDK2、G2/M等格式)
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