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头颈癌治疗新突破:局部缓释顺铂联合放疗的协同增效机制研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月06日 来源:Journal of Controlled Release 10.5
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推荐:针对头颈鳞癌(HNSCC)传统放化疗毒性大、疗效瓶颈问题,以色列Hebrew University团队开发了基于聚(癸二酸-蓖麻油酸酯-酐)(PSARA)的顺铂缓释凝胶。该研究通过单细胞信号特征分析(CSSS)证实,瘤内注射1%顺铂-PSARA联合放疗(RT)可显著降低PD-L1+ /Her2+ 耐药亚群比例,实现持续药物释放(50天)和15 mg Pt/kg的高瘤内浓度,较静脉给药毒性降低62.6%。成果发表于《Journal of Controlled Release》,为实体瘤局部治疗提供新范式。
头颈鳞状细胞癌(HNSCC)作为全球第六大高发恶性肿瘤,传统治疗方案长期面临严峻挑战。尽管放疗(RT)联合静脉顺铂化疗将5年生存率提高了50%,但62.6%的严重毒性反应源自顺铂的系统暴露,且疗效已进入平台期。更棘手的是,肿瘤微环境中存在的PD-L1+
、ALDH+
等耐药亚群通过复杂信号网络逃逸治疗,导致复发转移患者生存率骤降。如何突破毒性瓶颈、克服肿瘤异质性,成为亟待解决的关键科学问题。
Hebrew University的Abraham J. Domb教授与Nataly Kravchenko-Balasha博士领衔的跨学科团队,创新性地将材料科学与肿瘤生物学相结合。他们设计了一种可注射的聚(癸二酸-蓖麻油酸酯-酐)(PSARA)凝胶载体,该生物降解聚合物具有独特的酯-酐键结构,遇水后形成原位植入物,可实现顺铂的持续释放(>50天)。相关成果发表在《Journal of Controlled Release》,为实体瘤的局部精准治疗开辟了新途径。
研究团队运用三大核心技术:1) 熔融缩聚法合成SA:RA=30:70的PSARA聚合物(Mw=14,000),通过OPDA紫外法测定1%顺铂的均匀分散度;2) 建立CAL27/SCC25细胞系及PDX9患者来源异种移植模型,采用ICP-MS检测瘤内铂浓度(灵敏度0.003 mg Pt/kg);3) 创新性应用单细胞 surprisal分析(CSSS),通过Cytek Aurora流式检测EpCAM/Her2/EGFR等9种标志物,解析治疗响应相关的细胞特异性信号特征。
【3.1 缓释制剂特性】
PSARA凝胶在磷酸盐缓冲液中形成稳定液滴,50天内持续释放顺铂而无突释现象。FTIR显示酐键(1810/1740 cm-1
)3周内水解,酯键(1720 cm-1
)随后降解,最终残留疏水性蓖麻油酸。这种可控降解特性为长效给药奠定基础。
【3.2 瘤内药物动力学】
CAL27模型中,1%-PSARA组瘤内铂浓度达15 mg/kg,显著高于静脉给药组。但单药治疗未抑制肿瘤生长,提示需要联合策略。引人注目的是,RT(2×8 Gy)与1%-PSARA联用使肿瘤体积持续缩小,而单用任一种治疗18天后均出现复发。
【3.3 协同治疗效果】
在CAL27和SCC25双模型中,RT+1%-PSARA方案均实现100%生存率且无体重减轻,而RT+静脉顺铂组存活率仅50%。特别在SCC25模型中,单用1%-PSARA即显著抑制肿瘤生长,ICP-MS显示治疗34天后瘤内铂浓度仍维持高位。
通过CSSS深度分析发现:CAL27肿瘤主要存在PD-L1+
/CD24+
(占比6%)和PD-L1+
单阳性(5.5%)两类耐药亚群,RT+1%-PSARA可使其分别降低3倍和5倍;SCC25则呈现更高异质性,EGFR+
/cMET+
亚群占比6.7%,联合治疗有效清除该群体;在PDX9临床样本中,尽管RT+1%-PSARA缩小了总体积,但Her2+
亚群持续存在,提示需要辅助靶向治疗。
这项研究开创性地将生物材料与精准医学相结合:1) PSARA缓释系统实现瘤内铂浓度提升3倍以上;2) CSSS技术首次揭示顺铂-放疗协同清除耐药亚群的分子机制;3) 为复发/转移性HNSCC提供低毒解决方案。尤为重要的是,该方法可推广至其他实体瘤,通过调整SA/RA比例(10-17)定制释放曲线。未来针对Her2+
等残余亚群,可进一步联合曲妥珠单抗等靶向药物,推动肿瘤治疗进入"局部缓释+精准打击"的新时代。
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