外泌体-脂质体融合纳米载体在乳腺癌诊疗一体化中的创新应用研究

本研究针对乳腺癌治疗中药物靶向性不足和诊疗分离的难题，开发了外泌体(EXO)与脂质体(LIPO)融合的纳米载体PLB-EXO-LIPO-VCs/MB-EXO-ICG-LIPO-VCs。通过PEG沉淀法分离人血浆外泌体，融合后载体粒径194.5±2.8 nm，包封率达94.06%，展现pH响应释药特性。实验证实其可增强19.53倍细胞毒性，通过线粒体凋亡通路抑制肿瘤，并实现超声/光声双模成像，为乳腺癌诊疗一体化提供新策略。

　　

乳腺癌作为全球发病率最高的恶性肿瘤之一，其治疗面临靶向性差、诊疗手段分离等核心挑战。传统化疗药物如Palbociclib(PLB)虽能通过抑制CDK4/6(细胞周期蛋白依赖性激酶)阻断G₁期向S期转化，但存在全身毒性大、肿瘤蓄积不足等问题。与此同时，近红外染料Indocyanine green(ICG)虽可用于肿瘤成像，但其稳定性差、缺乏主动靶向性。如何构建兼具精准诊疗功能的纳米载体，成为突破现有治疗瓶颈的关键。

针对这一科学难题，来自印度理工学院瓦拉纳西分校和巴纳拉斯印度大学的研究团队创新性地提出外泌体-脂质体融合策略。外泌体(EXO)作为天然纳米载体，具有优异的生物相容性和靶向性，而脂质体(LIPO)则提供稳定的药物包载平台。通过将两者优势融合，研究人员成功开发出PLB-EXO-LIPO-VCs(载药系统)和MB-EXO-ICG-LIPO-VCs(诊疗系统)，相关成果发表在《International Journal of Pharmaceutics》。

研究采用PEG 6000沉淀法从人血浆中分离外泌体，与脂质体通过膜融合技术构建杂交载体。通过动态光散射(DLS)、透射电镜(TEM)、扫描探针显微镜(SPM)等多维表征手段，结合体外细胞实验和DMBA诱导的乳腺癌动物模型，系统评估了载体的理化性质及生物学效应。

主要研究结果

1. 理化性质表征：融合载体PLB-EXO-LIPO-VCs粒径194.5±2.8 nm，PDI 0.234，zeta电位-30.31 mV；MB-EXO-ICG-LIPO-VCs粒径175.0±2.1 nm，ICG包封率高达94.06%。FTIR证实膜融合成功保留外泌体表面蛋白。

2. 药物释放特性：在pH 5.5(模拟肿瘤微环境)下呈现持续72小时的缓释行为，符合非Fickian扩散机制，而生理pH 7.4时释放速率显著降低。

3. 体外抗肿瘤效果：PLB-EXO-LIPO-VCs对MCF-7细胞的IC₅₀比游离PLB降低19.53倍，通过ROS(活性氧)爆发和线粒体膜电位崩溃诱导细胞凋亡。共聚焦显微镜显示融合载体的细胞摄取效率较单纯脂质体提高3.2倍。

4. 体内诊疗效果：光声-超声双模成像显示肿瘤部位ICG信号强度较对照组高8.7倍，证实靶向蓄积能力。治疗组肿瘤体积缩小78.3%，免疫组化显示HIF-1α(缺氧诱导因子)和VEGF(血管内皮生长因子)表达显著下调。

5. 生物安全性：溶血率<2%，血清生化指标与空白对照组无统计学差异，重要器官未见病理损伤。

结论与意义
该研究开创性地将外泌体的生物学特性与脂质体的工程化优势相结合，解决了传统纳米载体靶向性不足、诊疗功能割裂等关键问题。通过证实融合载体可同步实现：① 增强药物肿瘤蓄积；② 激活线粒体凋亡通路；③ 实时影像监控，为乳腺癌诊疗一体化提供了全新范式。特别是载体在4℃下保持稳定性超过30天的特性，显著提升了临床转化可行性。研究团队特别指出，该平台技术可扩展应用于其他癌症类型，通过替换不同靶向配体或治疗药物，实现精准医学的个性化定制。

这项工作的创新价值体现在三方面：首先，建立了标准化的人源外泌体-脂质体融合制备工艺；其次，首次将pH响应释药与NIR-II成像整合于单一载体；最后，通过多组学分析揭示了线粒体凋亡通路的关键作用机制。这些发现不仅推动了纳米载药系统的发展，也为乳腺癌综合治疗提供了新的理论依据和实践方案。