靶向叶酸受体姜黄素纳米系统：通过精准抑制MRCKβ阻断卵巢癌增殖与免疫逃逸的双重治疗策略

本研究针对姜黄素口服吸收差、生物利用度低等临床转化难题，开发了一种新型叶酸受体靶向的姜黄素纳米递送系统CU-FRα/PEG-2-CHO。通过FRα介导的主动靶向和pH响应释放机制，显著提升肿瘤细胞摄取效率和药物生物利用度。研究发现该系统可特异性抑制MRCKβ激酶（IC50=2.12 μM），并通过调控TGF-β-SMAD4-LAG-3信号轴同时抑制肿瘤增殖和免疫逃逸。动物实验证实其抗肿瘤效果显著优于顺铂和αPD-L1单药治疗，为卵巢癌靶向治疗提供了新策略。

　　

卵巢癌作为妇科恶性肿瘤中最致命的类型之一，长期以来困扰着临床医生和科研人员。尽管手术技术和化疗方案不断改进，但患者五年生存率仍徘徊在较低水平。这种困境主要源于两个核心问题：一是传统化疗药物如顺铂存在严重毒副作用且易产生耐药性；二是肿瘤微环境中复杂的免疫逃逸机制使得免疫治疗效果有限。面对这些挑战，科学家们将目光投向了天然化合物——姜黄素。这种从姜黄根茎中提取的多酚类物质，拥有抗炎、抗氧化、抗肿瘤等多重药理活性，但其极低的水溶性和生物利用度却成为临床应用的“阿喀琉斯之踵”。

为了突破这一瓶颈，温州医科大学附属第二医院肿瘤科的研究团队在《Materials Today Bio》上发表了创新性研究成果。他们巧妙设计了一种新型叶酸受体靶向的姜黄素纳米递送系统CU-FRα/PEG-2-CHO，该系统不仅显著提高了姜黄素的稳定性和靶向性，更令人惊喜的是，他们发现了姜黄素作用的新靶点MRCKβ激酶，并首次揭示了其通过调控TGF-β-SMAD4-LAG-3信号轴同时抑制肿瘤增殖和免疫逃逸的双重机制。这项研究为卵巢癌的精准治疗提供了全新的思路和实验依据。

研究人员采用多学科交叉的研究方法，主要包括：纳米载体构建与表征技术（动态光散射、透射电镜等）、分子互作验证技术（表面等离子共振SPR、等温滴定量热法ITC、细胞热位移分析CESTA）、功能实验（体外细胞增殖、迁移、侵袭实验，小鼠皮下移植瘤模型）、分子机制研究（RNA测序、Western blot、qPCR、免疫共沉淀、免疫荧光共定位等）。所有细胞系和小鼠模型均来自标准供应商，并经过严格鉴定。

研究结果系统阐述了这一新型纳米系统的特性和作用机制：

3.1. CU-FRα/PEG-1-CHO和CU-FRα/PEG-2-CHO的制备与表征

成功合成两种叶酸受体α（FRα）靶向的姜黄素纳米制剂，其中CU-FRα/PEG-2-CHO表现出更优的理化特性：平均流体动力学直径为106.00±1.01 nm，多分散指数（PDI）为0.20±0.03，zeta电位为-18.9±1.5 mV，包封率达到87.11±0.6%，载药量为4.98±0.18%。体外释放动力学显示，CU-FRα/PEG-2-CHO在20小时内实现89%的累积释放，且在生理条件下保持良好稳定性。

3.2. CU-FRα/PEG-2-CHO对A2780细胞的靶向效果优于CU-FRα/PEG-1-CHO

通过活体成像技术证实，CU-FRα/PEG-2-CHO在注射后2小时内即可在肿瘤部位快速积累，24小时达到荧光峰值。免疫荧光分析显示，CU-FRα/PEG-2-CHO处理组肿瘤中Cy5.5信号强度显著高于对照组，证实其优异的肿瘤靶向性和细胞内核内化能力。

3.3. CU-FRα/PEG-2-CHO显著抑制小鼠皮下移植瘤的肿瘤增殖和免疫逃逸

在ID8小鼠卵巢癌皮下移植瘤模型中，CU-FRα/PEG-2-CHO（1 mg/kg，每2天给药）表现出剂量依赖性的肿瘤生长抑制效果，其抗肿瘤活性显著优于顺铂（5 mg/kg，每2天给药）和αPD-L1（5 mg/kg，每2天给药）单药治疗。

3.4. CU-FRα/PEG-2-CHO抑制卵巢癌细胞增殖的能力

CCK-8实验显示，CU-FRα/PEG-2-CHO对A2780和HO8910PM细胞的IC₅₀值分别为0.82±0.13 μM和0.75±0.15 μM，较游离姜黄素（57.34±3.55 μM和52.68±2.66 μM）提高了近70倍。克隆形成实验证实其显著抑制肿瘤细胞的克隆形成能力。

3.5. CU-FRα/PEG-2-CHO抑制卵巢癌细胞侵袭和迁移的能力

划痕实验和Transwell实验表明，CU-FRα/PEG-2-CHO处理显著抑制卵巢癌细胞的迁移和侵袭能力。Western blot分析显示上皮-间质转化（EMT）相关分子表达发生改变：CDH1（E-钙黏蛋白）表达上调，而CDH2（N-钙黏蛋白）和VIM（波形蛋白）表达下调。

3.6. 姜黄素是一种强效、选择性的MRCKβ抑制剂

激酶组谱分析显示，在测试的217种人类激酶中，姜黄素对MRCKβ表现出选择性抑制（IC₅₀=2.12 μM）。SPR和ITC分析证实姜黄素与MRCKβ具有高亲和力结合（K_D值分别为6.2 μM和3.86 μM）。分子对接模拟显示姜黄素占据MRCKβ的ATP结合口袋，结合自由能ΔG = -8.5 kcal/mol。

3.7. 沉默MRCKβ抑制卵巢癌细胞的恶性表型

通过siRNA技术敲低MRCKβ表达，显著抑制卵巢癌细胞的克隆形成、迁移和侵袭能力，并下调EMT相关标志物的mRNA水平。

3.8. MRCKβ通过TGF-β-SMAD4-LAG-3信号通路调控卵巢癌进展

RNA测序分析发现，MRCKβ敲低后，TGF-β-SMAD4信号通路显著激活，而LAG-3信号通路被抑制。qPCR和Western blot验证了TGF-β和SMAD4表达上调，LAG-3表达下调。

3.9. TGF-β直接调控SMAD4-LAG-3信号通路

过表达TGF-β导致SMAD4表达上调和LAG-3表达下调，而敲低TGF-β则产生相反效果，证实TGF-β直接调控SMAD4-LAG-3轴。

3.10. 沉默LAG-3抑制卵巢癌的增殖和免疫逃逸

LAG-3敲低显著抑制卵巢癌细胞的克隆形成和增殖能力，并增强淋巴细胞百分比，表明其减少卵巢癌细胞的免疫逃逸能力。

3.11. SMAD4和LAG-3形成分子伴侣复合物并直接介导LAG-3的K48依赖性泛素化降解

Co-IP和免疫荧光证实SMAD4与LAG-3存在直接相互作用并形成复合物。SMAD4过表达通过K48连接的泛素化促进LAG-3蛋白降解。

3.12. 沉默LAG-3增强顺铂耐药细胞对顺铂的敏感性

在顺铂耐药细胞系中敲低LAG-3，显著增强细胞对顺铂的敏感性，逆转耐药表型。

研究结论与讨论部分指出，这项研究成功开发了CU-FRα/PEG-2-CHO这一新型靶向纳米递送系统，解决了姜黄素临床应用的主要障碍。该系统通过FRα介导的主动靶向、PEG2000修饰延长循环半衰期以及pH响应释放机制，实现了姜黄素的高效递送和肿瘤特异性释放。

更重要的是，研究首次发现姜黄素是MRCKβ激酶的有效抑制剂，并详细阐明了其通过调控TGF-β-SMAD4-LAG-3信号轴同时抑制肿瘤增殖和免疫逃逸的双重作用机制。这种"激酶-免疫"双靶向策略为克服卵巢癌治疗耐药提供了新思路。

动物实验证实，CU-FRα/PEG-2-CHO在较低剂量（1 mg/kg）下即表现出显著优于传统化疗药物顺铂和免疫检查点抑制剂αPD-L1的抗肿瘤效果，且无明显毒副作用，展现出良好的临床转化前景。

该研究的创新点在于：①纳米载体结构优化，引入DSPE-PEG2000增强稳定性；②发现MRCKβ作为姜黄素的新靶点；③揭示TGF-β-SMAD4-LAG-3信号轴在卵巢癌中的关键作用；④证实SMAD4通过K48泛素化途径降解LAG-3的分子机制。

尽管存在制备工艺复杂和肿瘤信号网络复杂性等挑战，但这项研究为开发卵巢癌靶向治疗提供了重要的实验依据和理论支持，具有重要的科学意义和临床价值。