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通过TGF-β1抑制剂联合Pluronic F-127微球递送系统增强吉西他滨对膀胱癌的治疗效果
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月13日 来源:Journal of Biological Engineering 5.7
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本研究针对膀胱癌高复发率和吉西他滨单药疗效有限的问题,开发了基于Pluronic F-127的微球(MSs)递送系统,联合TGF-β1抑制剂LY3200882增强吉西他滨疗效。结果显示,该策略显著促进癌细胞凋亡、抑制侵袭,并在体内外实验中证实其协同抗肿瘤作用,为膀胱癌治疗提供了新型靶向递送方案。
膀胱癌作为全球第九大常见恶性肿瘤,其高复发率和治疗耐药性一直是临床难题。吉西他滨(Gemcitabine)虽被用于非肌层浸润性膀胱癌(NMIBC)治疗,但存在疗效有限和骨髓抑制等副作用。更棘手的是,肿瘤微环境中的转化生长因子-β1(TGF-β1)可通过促进上皮-间质转化(EMT)增强癌细胞侵袭性,并导致化疗耐药。如何突破这些瓶颈,成为提高膀胱癌治疗效果的关键。
中南大学湘雅医院泌尿外科的研究团队创新性地将TGF-β1抑制剂与药物递送技术相结合,在《Journal of Biological Engineering》发表研究成果。他们发现特异性TGF-β1抑制剂LY3200882能显著增强吉西他滨对膀胱癌细胞的杀伤效果,并开发出Pluronic F-127基微球(MSs)实现药物的缓释递送。这种双管齐下的策略不仅解决了药物递送效率问题,还通过靶向EMT通路克服了肿瘤耐药性。
研究采用CCK-8法检测细胞活力、流式细胞术分析凋亡、Transwell实验评估侵袭能力等关键技术,并建立小鼠皮下肿瘤模型验证疗效。通过高效液相色谱(HPLC)测定药物负载效率,动态光散射分析微球粒径分布,扫描电镜(SEM)观察形貌特征,确保递送系统的稳定性。
TGF-β1抑制剂对膀胱癌细胞的作用机制
实验显示2.5μM LY3200882处理48小时可显著抑制5637和SW780细胞活力(下降约40%),其效果优于同类抑制剂LY2109761。该抑制剂通过上调凋亡标志物Cleaved-caspase 3(增加2.1倍)和上皮标志物E-cadherin(增加1.8倍),同时下调增殖标志物Ki-67和侵袭相关蛋白MMP-2/MMP-9(均降低50%以上),有效逆转EMT进程。
吉西他滨与抑制剂的协同效应
在吉西他滨敏感细胞中,1μM吉西他滨联合LY3200882使细胞凋亡率从单药的15%提升至32%,侵袭细胞数减少68%。而对吉西他滨低敏的UMUC3细胞,联合用药仍能显著抑制其活性,表明该策略可突破传统化疗耐药限制。
微球递送系统的特性与优势
制备的载药微球粒径约300nm,药物负载效率达75.88%(吉西他滨)和77.53%(LY3200882)。体外释放实验显示48小时内持续释放药物,pH稳定性测试证实其在酸性肿瘤微环境中保持结构完整。更重要的是,微球封装使吉西他滨对正常成纤维细胞的毒性降低83%。
体内抗肿瘤效果验证
在SW780移植瘤模型中,吉西他滨+LY3200882微球组肿瘤体积减少72%,显著优于游离药物组(49%)。病理分析显示治疗组肿瘤血管密度降低60%,且免疫印迹证实Ki-67表达下降而Cleaved-caspase 3上升。全身毒性评估显示血清ALT、AST等指标均正常,膀胱局部给药也未引起明显上皮损伤。
这项研究开创性地将TGF-β信号通路抑制与智能递送系统结合,解决了膀胱癌治疗中药物递送效率与肿瘤微环境调控的双重挑战。Pluronic F-127微球不仅延长了药物作用时间,其pH响应特性更实现了肿瘤靶向释放。特别值得注意的是,该策略对传统化疗不敏感的基底型膀胱癌细胞(如UMUC3)仍显示显著效果,为临床难治性病例提供了新思路。未来研究可进一步优化微球配方,探索其在肌层浸润性膀胱癌中的应用潜力。
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