一种可响应氧化还原反应、靶向肝脏的纳米平台，用于递送紫杉醇以治疗肝癌

《International Journal of Pharmaceutics》：Redox-responsive and liver-targeted nanoplatform for paclitaxel delivery toward hepatocellular carcinoma therapy

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  合成了一种通过二硫键连接的GA-ss-IND衍生物，该衍生物能够自发地自组装成稳定的纳米胶束。
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  分子动力学模拟表明，疏水性相互作用和范德华力在GA-ss-IND的自组装过程中起主导作用。
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  所制备的纳米胶束表现出显著的GA受体介导的肝脏靶向性以及GSH刺激响应性药物释放特性。

引言

肝细胞癌（HCC）约占所有原发性肝癌病例的90%，由于其高发病率、快速进展和不良预后，对人类健康构成了严重威胁（Pokharel等人，2026年；Tran等人，2022年）。单体化疗是HCC治疗的主要临床方案，但受到复杂的肿瘤微环境（TME）的限制，通常导致治疗效果不佳（Qin等人，2018年；Zhang等人，2026年；Zou等人，2021年）。合理组合多种治疗药物可以调节多种肿瘤相关信号通路，以实现协同抗肿瘤效果、逆转多重药物耐药性（MDR）并减轻全身不良反应（Hu，2016年；Huang等人，2019年；Jianqin Yan，2026a；Wu等人，2017年）。

紫杉醇（PTX）是一种广谱抗癌成分，通过干扰微管动态并诱导有丝分裂停滞而发挥强大的抗肿瘤作用，并已被证实是治疗HCC的有希望的选择（Li等人，2022年；Wang等人，2023年）。然而，单药PTX化疗由于TME引起的免疫抑制和肿瘤的固有多重药物耐药性（MDR），其临床效果并不令人满意（Chang，2017年；Zhang等人，2024年）。PTX暴露可激活Toll样受体4（TLR4）信号通路，从而引发持续的炎症反应，并进一步触发下游的NF-κB、PI3K和MAPK信号级联（Choi等人，2024年；S.，2015年；Volk-Draper等人，2014年）。这些通路的持续激活上调了促炎细胞因子（包括TNF-α、IL-1β和IL-6）的表达和分泌（Coussens等人，2013年；Nguyen，2017年；Shalapour和Karin，2019年）。这些累积的炎症介质进一步促进了免疫抑制调节性T细胞（Tregs）和髓系来源的抑制细胞（MDSCs）的增殖和浸润，最终形成了一个有利于肿瘤免疫逃逸的免疫抑制性TME（Garner和Visser，2020年）。此外，HCC细胞中多药耐药性相关蛋白1（MRP1）的异常过表达会促进细胞内PTX的排出，减少肿瘤内的药物积聚，最终导致MDR和化疗失败（Han，2019年；Vaidyanathan，2016年）。

吲哚美辛（IND）是一种经典的非甾体抗炎药（NSAID），具有众所周知的解热、镇痛和抗炎作用。越来越多的研究证实了其对多种恶性肿瘤的强大协同抗肿瘤效果（Anna，2025年；Kang等人，2021年）。作为有希望的MRP1抑制剂，IND通过下调MRP1蛋白表达和增加细胞内药物保留来有效逆转MDR（Chen等人，2021年；Lolli等人，2019年；Rosenbaum等人，2005年）。此外，IND还可以重塑免疫抑制性TME，从而增强化疗效果（Zhang等人，2019年）。

尽管IND和PTX的联合使用能够产生良好的协同抗肿瘤效果，但传统的联合用药策略仍然存在治疗效果不佳的问题。这一限制主要归因于各药物的药代动力学行为不一致、非特异性的全身分布以及不同的膜转运特性（Hu等人，2010年）。相比之下，将多种治疗药物封装在相同的纳米载体中可以实现肿瘤特异性的同步递送，提高肿瘤内的药物积聚，同时减少在正常组织的脱靶沉积。

配体介导的靶向纳米载体已成为肝脏特异性治疗的有希望的策略，有助于治疗药物在病变部位的选择性积聚（Peng等人，2023年；Singh等人，2023年）。肝细胞，尤其是HCC细胞，异常地过表达多种特异性膜受体，包括唾液酸糖蛋白受体（ASGPR）、甘草酸受体和转铁蛋白受体（Pranatharthiharan等人，2017年；Tsai等人，2020年；Zhou，2024年）。在这些靶向配体中，甘草酸（GA）因其对肝细胞和肝癌细胞的良好亲和性而被广泛认为是有前途的肝脏靶向基团（Tang，2024年）。许多研究表明，经过GA修饰的递送系统可以通过GA受体介导的主动识别来增强细胞摄取和肝脏积累（Cai等人，2016年；Yang，2022年）。

尽管通过配体介导的主动靶向策略改善了肿瘤积聚，但在肿瘤积聚后实现可控的原位药物释放仍然是一个主要挑战。近年来，响应TME的智能递送系统引起了广泛的关注（Jianqin Yan，2026b）。利用肿瘤组织的独特生理特性，包括pH值的变化（He等人，2011年）、细胞内氧化还原失衡（Wang等人，2011年）、丰富的内源性酶（Jiang等人，2012年）以及过多的活性氧（ROS）积累（Dong等人，2025年），这些智能纳米平台实现了部位特异性和高效的肿瘤化疗。谷胱甘肽（GSH）作为一种主要的细胞内还原剂，在肿瘤细胞中的浓度比在正常细胞中高4到10倍（Zhu等人，2020年）。这种升高的细胞内GSH水平会特异性地触发氧化还原敏感化学键的还原性断裂（Fu，2020年）。二硫键由于其相对较低的键解离能，成为最常用的响应还原的键类型，这使得它们在肿瘤细胞内极易被GSH切割（Li，2026年；Monteiro等人，2021年）。因此，二硫键作为实现癌症治疗部位特异性药物释放的理想“分子开关”。重要的是，具有二硫键的纳米载体在生理条件下进行全身循环时能保持稳定的结构完整性，从而确保药物能够完整地递送到肿瘤部位，并最小化对正常组织的脱靶毒性。

基于上述考虑，我们合成了一种新型的二硫键连接的GA-ss-IND衍生物作为PTX递送的纳米平台。这种GA-ss-IND衍生物是通过酰胺缩合将GA和IND用可氧化还原断裂的二硫键连接起来制备的。其自组装行为、胶体稳定性、临界胶束浓度（CMC）和氧化还原响应性都得到了系统的评估。此外，分子动力学模拟阐明了其自组装机制。由于其固有的两亲结构，GA-ss-IND衍生物可以在水溶液中自发地自组装成稳定的纳米胶束，从而形成一种具有双重肝脏靶向性和肿瘤氧化还原响应功能的集成纳米平台。在PTX封装后，这种工程化的PTX@GA-ss-IND纳米胶束能够促进有效的肿瘤细胞内化，并在GSH刺激下实现按需的细胞内药物释放。最后，通过细胞摄取实验、细胞毒性测量、组织分布和药代动力学分析，评估了该纳米平台的体外和体内生物性能。总体而言，这种定制的纳米平台具有显著提升PTX基HCC治疗化疗效果和改善生物安全性的潜力，为精确和协同的肝癌治疗提供了一种潜在策略。

章节片段

材料与试剂

甘草酸（GA）、半胱胺二盐酸盐、HATU、N,N-二异丙基乙胺（DIEA）、聚乙烯醇（PVA）、紫杉醇（PTX）、氯丙嗪盐酸盐、甲基-β-环糊精和氨氯地平盐酸盐氢化物均从Aladdin Biochemical Technology Co., Ltd.（中国上海）购买。吲哚美辛（IND）来自Yuanye Bio-Technology Co., Ltd.（中国上海）。香豆素6（C6）由Macklin Biochemical Co., Ltd.（中国上海）提供。

GA-ss-IND衍生物的合成与表征

在本研究中，通过含有二硫键（基于半胱胺的）连接剂将甘草酸（GA）和吲哚美辛（IND）共价连接，构建了一种对谷胱甘肽（GSH）敏感的GA-ss-IND衍生物。在此过程中，GA和IND上的羧基分别与半胱胺两端的氨基发生缩合反应，从而产生了目标GA-ss-IND化合物。

如UV–Vis吸收光谱（图2A）所示，甘草酸（GA）表现出

结论

在本研究中，成功合成了一种多功能GA-ss-IND两亲衍生物，并将其作为无载体的自组装纳米平台用于靶向紫杉醇递送，以治疗肝细胞癌。这种经过合理设计的GA-ss-IND衍生物利用了GA对肝细胞的特异性靶向亲和力以及IND的双重疏水性和多重药物耐药性逆转功能。

CRediT作者贡献声明

管志超：撰写 – 原稿撰写、数据分析。陈月：实验研究、数据分析、概念构思。范文杰：方法学设计、数据分析、概念构思。李晓烨：方法学设计、数据分析、概念构思。史燕：资源获取、方法学设计、概念构思。何亚军：撰写 – 审稿与编辑、数据分析、项目管理。郝继福：撰写 – 审稿与编辑、监督、项目管理。

未引用参考文献

Anna等人，2025年；Chang等人，2017年；Fu等人，2020年；Han等人，2019年；Hu和Zhen，2016年；Jianqin Yan等人，2026a；Jianqin Yan等人，2026b；Li等人，2026年；Nguyen等人，2017年；S.等人，2015年；Tang等人，2024年；Vaidyanathan等人，2016年；Yang等人，2022年；Zhou等人，2024年。

利益冲突声明

作者声明以下可能被视为潜在利益冲突的财务利益/个人关系：郝继福报告称获得了山东省自然科学基金的支持。报告了与之相关的关系：拥有待批专利。如果有其他作者，他们声明没有已知的可能会影响本文所述工作的财务利益或个人关系。

致谢

作者衷心感谢山东省自然科学基金（项目编号：ZR2024MH097）和山东省中医药科技项目（项目编号：M20254701）的财政支持。

Zhichao Guan|Yue Chen|Wenjie Fan|Xiaoye Li|Yan Shi|Yujing He|Jifu Hao