靶向HER2的pH敏感型聚乙二醇-聚组氨酸共聚物胶束在乳腺癌模型中的疗效评估

本研究创新性地构建了靶向HER2的pH敏感型聚乙二醇-聚组氨酸（PEG-PHis）共聚物胶束，通过偶联曲妥珠单抗（TZM）增强胶束在HER2过表达肿瘤细胞的靶向性，并验证了其载药（阿霉素DOX/罗丹明B RB）系统的体外/体内抗肿瘤效果。结果表明，TZM修饰显著提升胶束的细胞特异性结合能力，但DOX载药胶束的疗效未因TZM偶联而增强，为优化纳米靶向递送系统提供了重要参考。

　　

ABSTRACT

HER2阳性乳腺癌因耐药性问题成为临床治疗难点。本研究设计了一种新型靶向纳米系统——偶联曲妥珠单抗（TZM）的pH敏感型聚乙二醇-聚组氨酸（PEG-PHis）共聚物胶束，通过负载阿霉素（DOX）或荧光标记物罗丹明B（RB），系统评估了其细胞结合能力、体外抗增殖效应及体内外抑瘤效果。结果显示，TZM修饰显著增强胶束在HER2高表达细胞（如SKBR3）中的特异性内吞，但DOX载药胶束的总体疗效未因TZM偶联而提升。值得注意的是，空载胶束本身在JIMT-1耐药模型中表现出TZM依赖的细胞毒性，揭示了PHis核心的潜在溶酶体膜破坏机制。

1 Introduction

HER2阳性乳腺癌占乳腺癌病例的20%，尽管抗HER2疗法（如TZM、帕妥珠单抗和抗体偶联药物ADC）改善了预后，但耐药性和脱靶效应仍是主要障碍。纳米技术通过抗体靶向、siRNA递送等策略为克服耐药提供了新思路。肽基聚合物纳米系统因其生物相容性、pH响应性和可功能化特性备受关注。本研究聚焦于由明确结构的PEG-PHis₃₂共聚物形成的胶束，其在生理pH（7.35–7.45）下稳定，而在肿瘤微酸性环境（pH 6.8）中解离释放药物。前期研究表明，PEG-PHis胶束的DOX释放速率比非pH响应型胶快3倍以上，且PHis核心可通过"质子海绵效应"促进内体逃逸。

2 Results and Discussion

2.1 Synthesis and Physicochemical Characterization

通过固相肽合成法制备的PEG-PHis₃₂共聚物经Sulfo-SMCC活化后与TZM-SH偶联，形成六种胶束变体（图1A）。STEM显示胶束呈球形，DOX负载使粒径从64±12 nm缩小至32±9 nm，可能与DOX和PHis间的π-π堆叠有关。TZM修饰使胶束粒径增大至109±24 nm，符合蛋白质冠效应规律。

2.2 Cytotoxic Effects of DOX-Loaded Micelles

在SKBR3（HER2^high）、JIMT-1（HER2^moderate）、MDA-MB-231（HER2^low）细胞中，DOX胶束的细胞毒性与游离DOX相当，TZM偶联未显著增强疗效（图2）。但JIMT-1细胞中，非偶联胶束的毒性反而更高，可能与细胞表面Muc-4蛋白阻碍TZM-HER2结合有关。

2.3 Cellular Association Studies

流式分析显示，TZM-PEG-PHis-RB在SKBR3细胞中的结合量比非靶向胶束高4倍（p<0.0001），且可被游离TZM竞争性抑制（图3A）。而在JIMT-1细胞中，TZM修饰仅使结合量提高1.5倍，且不受游离TZM影响，提示HER2介导的内吞效率与受体密度正相关。

2.4 Cytotoxicity of Empty Micelles

空载胶束在SKBR3和JIMT-1细胞中均降低线粒体活性（MTT法），但仅TZM偶联胶束显著抑制JIMT-1细胞增殖（图4）。体外肿瘤片段培养实验进一步证实，TZM-PEG-PHis可使JIMT-1肿瘤面积减少40%（p<0.01），可能源于PHis在溶酶体酸性环境中的膜破坏作用。

2.5 Ex Vivo/In Vivo Efficacy

在HBCx39人源肿瘤异种移植（PDX）模型中，DOX胶束的抑瘤效果与游离DOX相当，但药物释放更缓慢（图6）。体内实验因胶束载药量限制（最高6 mg DOX/kg），未观察到显著肿瘤缩小（图7）。

2.6 Biodistribution

活体成像显示，TZM偶联与非偶联胶束均在肝脏高度蓄积（图8），提示需进一步优化胶束表面特性以改善肿瘤靶向性。

3 Conclusions

本研究证实TZM修饰可增强PEG-PHis胶束的HER2靶向性，但DOX载药系统的疗效优化仍需解决载药量、TZM功能活性等问题。空载胶束展现的固有毒性为开发无药载纳米疗法提供了新视角。

4 Materials and Methods

（略：详述了胶束合成、细胞实验、PDX模型建立等方法学细节，强调所有动物实验均遵循挪威动物研究管理局FOTS#30207批准。）