黑莓状纳米复合物负载多柔比星与锌酞菁实现肿瘤长效光动力-化疗协同治疗

本研究创新性地构建了黑莓状双载药纳米复合物（DOX-HA/ZnPc-bMSN），通过将负载多柔比星（DOX）的透明质酸（HA）纳米颗粒静电吸附于包载锌酞菁（ZnPc）的可降解介孔二氧化硅纳米粒（bMSN）表面，成功解决了水溶性差异药物共载难题。该体系实现ZnPc高达10.2%的载药量（DLC），通过CD44靶向和增强渗透滞留（EPR）效应实现肿瘤高效蓄积，在超低剂量（DOX 0.2 mg/kg + ZnPc 2 mg/kg）下获得96%的抑瘤率。其协同指数（CI=0.26）显著优于同类体系，且通过激活caspase-1/GSDMD通路同时诱导肿瘤细胞凋亡（apoptosis）和焦亡（pyroptosis），系统毒性（LD50 138.95 mg/kg）较游离DOX降低15.12倍。

　　

材料与方法

研究团队采用水-油两相法合成可降解介孔二氧化硅纳米粒（bMSN NPs），通过氨基修饰后包载疏水性光敏剂锌酞菁（ZnPc）形成带正电的bMSN@ZnPc NPs核心。同时利用透明质酸（HA）的羧基与带正电的多柔比星（DOX）通过静电作用构建带负电的DOX-HA NPs外壳。通过超声辅助静电吸附自组装，最终形成粒径107.8 nm、Zeta电位-16.7 mV的黑莓状纳米复合物。透射电镜（TEM）显示其具有典型的核壳结构，傅里叶变换红外光谱（FTIR）证实各组分特征峰保留。

纳米复合物特性

该体系突破性地实现ZnPc载药量达10.2±1.6%，DOX载药量1.4±0.5%，较文献报道的TNP/DOX/ZnPc体系提升10.9倍和1.7倍。体外释放实验显示，在透明质酸酶（HAase）存在下，DOX优先释放（24小时达94.5%），随后ZnPc缓释（72小时累计释放69.7%）。纳米复合物在PBS、DMEM和胎牛血清（FBS）中保持良好稳定性，12周内粒径变化<10%。

细胞水平验证

激光共聚焦显微镜观察显示，PC-3细胞对荧光标记的纳米复合物内吞效率随时间递增，4小时后DOX核质荧光强度比达3.2倍。HA竞争实验证实其CD44介导的靶向性。CCK-8实验显示，在660 nm激光（0.05 W/cm²）照射下，83.3 μg/mL浓度组细胞存活率降至10%，协同指数（CI）低至0.26。流式细胞术检测发现该组凋亡率达44.1%，较单纯DOX组提升3.2倍。

创新性作用机制

Western blot揭示纳米复合物+激光组cleaved caspase-1和GSDMD-N表达量显著上调。同时检测到乳酸脱氢酶（LDH）、IL-1β和IL-18释放量分别是对照组的2.1倍、4.2倍和7.8倍，证实其通过ROS/caspase-1/GSDMD通路诱导焦亡。活死细胞染色显示典型细胞膜"气球样"病变，光学显微镜观察到焦亡特征性形态变化。

体内治疗效果

PC-3荷瘤鼠实验显示，纳米复合物在肿瘤部位荧光信号持续96小时，峰值出现在36小时。超低剂量（DOX 0.2 mg/kg + ZnPc 2 mg/kg）联合2小时激光照射实现96%抑瘤率，显著优于游离药物组合（62.6%）。H&E染色显示显著炎性浸润，TUNEL检测凋亡指数达59.9%，组织ROS水平提升5.3倍。急性毒性实验测得LD₅₀为138.95 mg/kg，病理学检查证实其显著减轻DOX的心肌毒性。

临床转化潜力

该研究创新性地通过模块化设计解决疏水性ZnPc与亲水性DOX共载难题，其"长效PDT（>96小时）+低剂量CT"策略突破传统疗法的剂量限制。双药序贯释放特性与双模细胞死亡机制（凋亡+焦亡）的协同，为克服肿瘤耐药性提供新思路。虽然规模化生产与长期毒性评估仍需完善，但基于bMSN和HA的载体系统已进入临床转化阶段，展现出良好的应用前景。