基于同源肿瘤细胞外泌体的替莫唑胺与白藜芦醇共递送系统用于原位胶质母细胞瘤协同治疗研究

为解决胶质母细胞瘤(GBM)化疗耐药性和全身毒性问题，山东第一医科大学附属省立医院团队开发了基于U87细胞外泌体(Exos)的TMZ/RES共递送系统(U87-Exos@TMZ/RES)。该研究证实该体系具有BBB穿透和同源靶向能力，通过下调PI3K/AKT通路显著增强协同治疗效果，为GBM精准治疗提供新策略。

　　

胶质母细胞瘤(GBM)作为中枢神经系统最具侵袭性的恶性肿瘤，其治疗始终面临两大难题：血脑屏障(BBB)阻碍药物递送，以及一线化疗药替莫唑胺(TMZ)的耐药性问题。尽管手术切除联合TMZ化疗是标准方案，但肿瘤浸润性生长特性导致复发率居高不下。更棘手的是，传统纳米载体存在免疫原性和非生物降解性缺陷，而天然外泌体(Exos)因其固有靶向性和生物相容性成为研究热点。

山东第一医科大学附属省立医院Daquan Chen团队在《Pharmaceutical Science Advances》发表的研究中，创新性地利用U87细胞来源Exos共载TMZ与天然多酚化合物白藜芦醇(RES)，构建了具有同源靶向能力的纳米递送系统。研究通过CCK-8实验证实TMZ与RES存在剂量依赖性协同效应（ZIP评分>10），最佳协同浓度为400 μM TMZ+200 μM RES。采用超声加载法制备的U87-Exos@TMZ/RES粒径约133.2 nm，保留CD81/TSG101标志蛋白，且溶血实验证实其安全性。

关键技术包括：1) 通过超速离心法分离U87-Exos；2) 采用响应面模型评估药物协同效应；3) 建立原位GBM小鼠模型验证靶向性；4) 利用Western blot和免疫荧光分析PI3K/AKT通路调控机制。

3.1 TMZ与RES协同抑制GBM细胞活性
通过SynergyFinder软件分析显示，TMZ与RES组合在抑制U87细胞增殖时呈现强协同效应（ZIP>10），其机制与调控凋亡蛋白BAX/Bcl2比值相关。

3.2 U87-Exos@TMZ/RES的制备与表征
TEM显示载药后Exos仍保持"碟形"形态，药物装载率在质量比5:1时最优（EE=82.3%）。NTA监测证实制剂在4℃下可稳定保存7天。

3.3 同源靶向性验证
PKH26标记实验显示，U87-Exos在U87细胞的摄取量显著高于GL261细胞和bEnd.3细胞，证实其同源靶向特异性。

3.4 诱导细胞凋亡机制
Western blot显示U87-Exos@TMZ/RES组Caspase 3表达上调2.1倍，Bcl2下调57%，表明其通过线粒体途径促进凋亡。

3.5 PI3K/AKT通路调控
免疫荧光显示p-PI3K/p-AKT荧光强度降低62%，证实载药Exos能深度抑制促生存信号通路。

3.6 体内靶向与疗效
DiR标记实验显示U87-Exos在脑部富集量是游离DiR的8.7倍。生存分析表明治疗组中位生存期延长47%，且H&E染色未见器官毒性。

该研究突破性地将中医"配伍"思想与现代纳米技术结合：一方面，RES通过调控PI3K/AKT通路逆转TMZ耐药性；另一方面，同源Exos凭借表面黏附蛋白实现"归巢"效应。值得注意的是，虽然研究证实Exos可穿透BBB，但具体跨膜机制仍需阐明。未来可进一步优化Exos表面修饰，或联合聚焦超声等物理方法增强BBB穿透效率。这项研究为GBM的精准治疗提供了兼具科学创新性和临床转化潜力的解决方案。