基于自组装核壳结构的双靶向化免疫协同递送系统研究

【字体: 时间:2025年05月28日 来源:Biomedicine & Pharmacotherapy 6.9

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  为解决肿瘤治疗中靶向性不足及疗效有限的问题,研究人员构建了以透明质酸(HA)和三苯基膦(TPP)为双靶向配体,负载雷公藤红素(CEL)和免疫佐剂 R848 的 H/TCR NPs。其在 4T1 荷瘤小鼠中抑瘤率达 66.5%,为临床乳腺癌治疗提供新策略。

  在肿瘤治疗的探索之路上,精准靶向与高效杀伤始终是研究者们追求的核心目标。传统化疗药物缺乏特异性,常 “误伤” 正常细胞,且肿瘤细胞易通过线粒体途径逃避凋亡,免疫治疗的单药响应率也不尽如人意。如何让药物精准抵达肿瘤细胞及其关键细胞器,同时激活免疫应答,成为突破现有治疗瓶颈的关键。
为攻克这些难题,中国医学科学院药用植物研究所等机构的研究人员开展了一项颇具创新性的研究。他们设计并制备了一种基于自组装核壳结构的双靶向化免疫协同递送系统 ——H/TCR NPs,并在《Biomedicine》上发表了相关成果。该系统以线粒体和肿瘤细胞膜为双重靶点,通过透明质酸(HA)靶向肿瘤细胞表面高表达的 CD44 受体,利用三苯基膦(TPP)的线粒体靶向特性,将化疗药物雷公藤红素(CEL)和免疫佐剂 Resiquimod(R848)精准递送至肿瘤细胞及其线粒体,实现化疗与免疫治疗的协同增效。

研究中用到的主要关键技术方法包括:采用超声滴注 - 抗溶剂沉淀法制备 H/TCR NPs,通过动态光散射(DLS)测定纳米颗粒的粒径、多分散指数(PDI)和 zeta 电位,运用透射电子显微镜(TEM)观察颗粒形态,利用高效液相色谱(HPLC)检测药物负载量,借助分子动力学(MD)模拟揭示自组装机制,通过流式细胞术和荧光共聚焦显微镜评估细胞摄取及线粒体靶向能力,在 4T1 荷瘤 Balb/c 小鼠模型中验证体内抗肿瘤效果。

3.1 纳米颗粒优化


通过调整 CEL、TPP 和 R848 的重量比,确定最佳配方为 3:6:6,此时 R848 负载量达 17.2%。HA 浓度优化显示 0.5 mg/mL 时可形成稳定的核壳结构,粒径约 164 nm,zeta 电位由正转负,表明 HA 成功包覆。

3.2 表征结果


TCR NPs 呈实心球形,H/TCR NPs 具有明显核壳结构。HPLC 测得 CEL 和 R848 的药物负载量(DLC)分别为 26.8% 和 5.1%,CEL 较高的疏水性使其自组装效率更高。

3.3 稳定性研究


H/TCR NPs 在 4℃储存 14 天及 5% 葡萄糖、血浆中稳定性良好,无机盐环境会破坏静电相互作用导致絮凝,故选择 5% 葡萄糖作为注射介质。

3.4 自组装机制


MD 模拟显示,CEL、R848 和 TPP 通过范德华力、静电作用、氢键及 π-π 堆叠自组装,CEL 与 TPP 的相互作用强于 R848,解释了负载量差异。UV-Vis 光谱验证了 π-π 堆叠和静电作用的存在。

3.5 体外毒性与靶向性


溶血实验表明 H/TCR NPs 无明显红细胞毒性。MTT 显示其对 4T1 细胞的 IC50 与游离 CEL 相近,R848 无细胞毒性。荧光共聚焦显示 H/TCR NPs 呈时间依赖性线粒体靶向,通过降低线粒体膜电位(ΔΨm)诱导凋亡。

3.6 体内抗肿瘤效果


在 4T1 荷瘤小鼠中,H/TCR NPs 以低给药频率(每 2 天 1 次,共 5 次)实现 66.5% 的抑瘤率,显著高于紫杉醇(PTX)组的 22.2%,且肿瘤重量仅为 PTX 组的 1/4.4,证实了双靶向与化免协同的优势。

3.7 系统毒性评估


小鼠体重变化和器官指数显示,H/TCR NPs 无显著全身毒性,主要器官未出现明显损伤,表明其良好的生物安全性。

研究结论表明,H/TCR NPs 通过 HA 和 TPP 的双靶向作用,将 CEL 精准递送至线粒体诱导凋亡,同时利用 R848 激活免疫应答,在乳腺癌治疗中展现出高效低毒的特性。这种基于自组装的双靶向化免疫协同递送策略,为克服肿瘤耐药、提升治疗效果提供了新范式,有望推动肿瘤精准治疗的临床转化。未来研究可进一步优化纳米颗粒的规模化制备工艺,探索其在其他肿瘤类型中的应用,并结合更多免疫调节剂以增强疗效。

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