基于改性多巴胺分子的主动-被动双靶向载药胶束纳米颗粒构建及其高效抗肿瘤治疗研究

这篇综述系统总结了金属有机框架（MOFs）在药物递送系统（DDSs）和乳腺癌治疗中的应用进展，重点阐述了MOFs的分类（按金属配体组成）、合成方法优化（如溶剂热法、电化学法）、功能化策略（pH/GSH/光响应），以及多模态治疗（化疗/光热/光动力/免疫疗法）与诊断一体化设计，为开发精准肿瘤治疗方案提供了新思路。

　　

引言

乳腺癌作为全球女性最高发的恶性肿瘤，其治疗面临诊断延迟和疗效受限的挑战。国际癌症研究机构（IARC）数据显示，2022年乳腺癌新增病例达230万例，死亡率高居第二。传统疗法（手术、放疗、化疗）存在转移抑制不足和毒性问题，而纳米技术尤其是金属有机框架（MOFs）因其高比表面积、可调孔隙和易功能化特性，成为突破性药物载体。

MOFs的分类

按金属离子分类：

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  Fe-MOFs：如MIL系列（MIL-88/100/101）具有优异生物相容性，Fe₃O₄@Fe-MOF@Hap复合物实现75.38 mg/g载药量。

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  K-MOFs：以环糊精（CD）为配体，K-γ-CD-MOF载药量达9–30 wt%，对斑马鱼模型显示细胞保护作用。

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  Zn-MOFs：Zn²⁺抗菌特性与药物协同，如QCSMOF-Van载药效率提升6.42%。

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  Cu-MOFs：Cu-BTC@DDTC通过抑制SLC7A11/GPX4通路诱导铁死亡，联合顺铂增效抗肿瘤。

按有机配体分类：

生物分子（核苷酸、氨基酸）构建的bio-MOFs兼具生物降解性，如Zn-姜黄素MOF比表面积达3002 m²/g，但合成可控性仍是瓶颈。

合成与功能化策略

溶剂热法（反应温度80–120°C）和微波辅助法（10–30分钟）是主流方法，后者可减少批次差异。功能化通过配体修饰（如PEGylation）或后合成接枝实现，例如UiO-67-CDC-(CH₃)₂载药量达56.5 wt%。关键表征手段包括PXRD验证晶体结构、TGA分析热稳定性。

MOFs在乳腺癌治疗中的应用

化疗：

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  MTV-MOFs共载二氯乙酸和5-FU，对MCF-7细胞毒性增强。

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  铁死亡诱导剂RSL3与葡萄糖氧化酶共载，通过耗尽谷胱甘肽克服耐药。

光动力疗法（PDT）：

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  BODIPY-Zr-MOF（69-L₂@F）在缺氧条件下仍生成¹O₂，联合PD-L1抑制剂使转移灶减少73%。

光热疗法（PTT）：

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  Cu_2?xSe@ZIF-8通过Fenton反应产生活性氧，光热转换效率达40.5%。

免疫治疗：

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  锰基ISAMn-MOF联合PD-1抗体，肺转移结节减少88%。缺陷工程MOFs通过下调GPX4诱导铁死亡，耐药肿瘤抑制率达87%。

诊断与治疗一体化

AuNS@MOF-ZD2纳米平台整合MRI造影与光热消融，而PCN-DOX@PDA实现pH/NIR双响应化疗-PDT-PTT三联疗法，DOX载量达78%。电化学适体传感器可同步检测HER2（检测限3.8 fg/mL）和ER。

挑战与展望

尽管MOFs在靶向性和多功能性上表现突出，但生物环境稳定性、体内代谢途径不明确仍是临床转化障碍。未来方向包括仿生配体设计（如红细胞膜修饰）和可控降解MOFs的开发，以平衡疗效与安全性。