综述：负载蟾毒灵的多功能纳米药物用于癌症治疗：机制、递送策略与转化前景

《Biomolecules》：Bufalin-Loaded Multifunctional Nanodrugs for Cancer Therapy: Mechanisms, Delivery Strategies, and Translational Perspectives

　　

蟾毒灵是一种天然存在的蟾蜍二烯羟酸内酯（bufadienolide），具有广谱抗肿瘤活性。与传统细胞毒药物不同，蟾毒灵通过直接调控致癌蛋白并促进其降解而发挥多效性抗肿瘤作用。它还能破坏代谢可塑性、诱导多种形式的调节性细胞死亡（regulated cell death, RCD）、拮抗治疗耐药性并重塑免疫抑制性肿瘤微环境（tumour microenvironment, TME）。然而，蟾毒灵的进一步应用受限于其水溶性差、系统清除快速、治疗窗狭窄及剂量限制性毒性。纳米药物递送系统（nanodrug delivery systems, NDDSs）为将这些相互关联的药理效应转化为时空可控的治疗应答提供了有前景的策略。本综述总结了蟾毒灵独特的抗癌机制，并系统评估了为其递送而开发的有机、无机、仿生及杂化纳米载体。特别关注肿瘤响应性药物释放、癌症干细胞（cancer stem cell, CSC）靶向、铁死亡（ferroptosis）与焦亡（pyroptosis）的诱导、代谢调节、光疗增敏及抗肿瘤免疫激活。最后，对主要的转化挑战进行了批判性审视，以指导基于蟾毒灵的纳米药物的进一步合理开发。

**1. 引言**
蟾毒灵（bufalin）是从蟾酥（Venenum Bufonis）中提取的C-24蟾蜍二烯羟酸内酯类天然化合物，具有广谱抗肿瘤活性。与传统化疗药物不同，蟾毒灵可直接靶向Na⁺/K⁺-ATP酶、表皮生长因子受体（epidermal growth factor receptor, EGFR）、钙/钙调蛋白依赖性蛋白激酶激酶2（calcium/calmodulin-dependent protein kinase kinase 2, CAMKK2）、双功能凋亡调节因子（bifunctional apoptosis regulator, BFAR）、丝氨酸/苏氨酸激酶33（serine/threonine kinase 33, STK33）及激素受体等分子靶点，并促进特定致癌蛋白的泛素化降解。然而，蟾毒灵高亲脂性、水溶性差、代谢迅速、肿瘤暴露不足及潜在心脏毒性等问题限制了其临床应用。纳米药物递送系统（nanodrug delivery systems, NDDSs）为克服上述药理学与制剂学限制定提供了合理策略。

**2. 研究方法**
研究人员系统检索了2023至2026年间PubMed、Web of Science和Google Scholar数据库中的相关文献，纳入涉及细胞及动物模型的体内外临床前研究，确保文献检索的系统性和完整性。

**3. 蟾毒灵独特的抗癌机制及其衍生物治疗潜力**
蟾毒灵的抗癌活性表现出异常广泛且机制互联的药理学特征，主要通过直接靶向致癌蛋白、调节蛋白质稳定性、破坏代谢适应、激活多种调节性细胞死亡通路、抑制转移可塑性及恢复抗肿瘤免疫监视发挥作用。

**3.1 致癌蛋白的直接靶向与降解**
蟾毒灵可直接结合CAMKK2并抑制下游Wnt/β-catenin信号，从而抑制肝内胆管癌增殖和侵袭；通过靶向BFAR抑制PI3K/AKT/mTOR信号进而抑制胃癌生长和转移。蟾毒灵对Na⁺/K⁺-ATP酶催化α1亚基（ATP1A1）的抑制可破坏细胞内离子稳态并损害黑色素瘤细胞存活，同时恢复靶向治疗敏感性。此外，蟾毒灵可促进EGFR降解并直接结合STK33，抑制三阴性乳腺癌进展。在雌激素受体阳性乳腺癌中，蟾毒灵被鉴定为一种ERα导向的分子胶（molecular glue），可直接结合ERα并促进其与E3泛素连接酶STUB1相互作用，诱导ERα泛素化及蛋白酶体降解，从而抑制雌激素依赖性信号并恢复他莫昔芬敏感性。

**3.2 调节性细胞死亡的协调诱导**
蟾毒灵可同时激活多种形式的调节性细胞死亡。在乳腺癌中，蟾毒灵通过抑制DECR1损害SLC7A11-GPX4抗氧化轴，增加细胞内Fe²⁺水平并促进脂质过氧化，最终触发铁死亡（ferroptosis）。在头颈癌中，蟾毒灵加剧线粒体应激、诱导凋亡和细胞周期阻滞。在肝细胞癌中，蟾毒灵通过抑制EGFR磷酸化及下游RAS-RAF-MEK-ERK级联信号诱导凋亡。在食管鳞状细胞癌中，蟾毒灵作为分子胶促进E2F2降解并减少致癌长链非编码RNA LINC01410的转录，进而抑制Wnt/β-catenin信号。线粒体功能障碍、氧化应激、铁死亡脂质损伤及细胞周期阻滞协同作用，限制了癌细胞对治疗应激的补偿能力。

**3.3 代谢可塑性破坏与治疗耐药逆转**
在胰腺癌中，支链氨基酸转氨酶1（branched-chain amino acid transaminase 1, BCAT1）被确定为蟾毒灵的功能靶点，其抑制可破坏支链氨基酸代谢并增强化疗敏感性。在胶质母细胞瘤中，蟾毒灵通过分子伴侣诱导EGFR自噬降解并增敏替莫唑胺细胞毒性。蟾毒灵还能抑制耐药乳腺癌细胞中ABCB1外排泵，恢复药物蓄积；在顺铂耐药卵巢癌中抑制USP36/c-Myc轴，使c-Myc去稳定化并恢复顺铂敏感性。在化疗耐药结直肠癌中，蟾毒灵抑制SRC-3/c-Myc通路，拮抗耐药相关上皮-间质转化，并通过抑制PI3K/AKT/SREBP1/FASN信号轴阻断脂肪酸从头合成，进而抑制肝癌转移。

**3.4 转移龛抑制与肿瘤免疫逃逸**
蟾毒灵可抑制结直肠癌细胞中成纤维细胞诱导的信号转导与转录激活因子3（signal transducer and activator of transcription 3, STAT3）活化，抑制上皮-间质转化和转移播散。在肝细胞癌中，蟾毒灵减少M2型肿瘤相关巨噬细胞产生的Wnt1，进而减弱恶性肝细胞中的Wnt/β-catenin信号。蟾毒灵通过靶向类固醇受体共激活因子-1（steroid receptor coactivator-1, SRC-1）抑制程序性死亡配体1（programmed death-ligand 1, PD-L1）表达，增强抗肿瘤免疫；在缺氧条件下抑制SRC-3/缺氧诱导因子1α（hypoxia-inducible factor 1α, HIF-1α）轴并抑制M2巨噬细胞极化，逆转巨噬细胞相关化疗耐药。上述发现表明蟾毒灵可同时作用于肿瘤内在和微环境依赖性脆弱点，是其重要的药理学优势。

**3.5 蟾毒灵衍生物作为潜在抗癌药物**
结构修饰研究已确定C3取代基及C17不饱和内酯部分是蟾蜍二烯羟酸内酯生物活性的重要决定因素。含氮蟾毒灵-3-基氨基甲酸酯衍生物表现出强效抗增殖活性，其中BF211研究最为深入：与蟾毒灵相比，BF211在A549肺癌细胞中诱导更强的凋亡，在小鼠中急性毒性更低，并在异种移植模型中显示出显著抗肿瘤活性。机制上，BF211通过降低蛋白酶体β1亚基表达并破坏26S蛋白酶体组装抑制蛋白酶体活性；在多发性骨髓瘤中通过抑制IL-6/JAK2/STAT3通路促进凋亡。FAPα响应性前药BF211-03可在FAPα富集的肿瘤环境中优先释放BF211，在保持抗肿瘤疗效的同时降低全身毒性。C3β羟基的甲基化或C17六元不饱和内酯被五元内酯替代均显著降低抗增殖活性，证实C3β构型和天然C17内酯骨架的关键作用。

**4. 基于蟾毒灵的纳米递送系统在癌症治疗中的应用**

**4.1 有机纳米载体**
有机纳米载体涵盖脂质体、聚合物纳米粒、胶束、树枝状大分子及脂质-聚合物杂化纳米粒等，通过高效包载、靶向配体表面修饰及肿瘤微环境响应性释药增强蟾毒灵的递送效率。Ahmed等开发了pH敏感融合脂质体纳米鸡尾酒共递送蟾毒灵和多柔比星（doxorubicin, DOX），在HER2阳性乳腺癌中协同靶向增殖肿瘤细胞和癌症干细胞群，显著抑制乳腺球形成和自我更新能力。Xu等构建了维生素E琥珀酸酯接枝壳聚糖寡糖与RGD偶联TPGS组成的混合胶束，通过RGD介导的整合素α_vβ₃识别增强卵巢癌摄取，同时抑制上皮-间质转化、下调MMP-2、MMP-9和VEGF表达。Gao等开发的pH敏感脂质体共递送蟾毒灵和多柔比星，使ALDH阳性乳腺癌干细胞比例降低约85%，对曲妥珠单抗敏感和耐药细胞均发挥协同杀伤作用。

**4.2 无机纳米载体**
介孔二氧化硅纳米粒（mesoporous silica nanoparticles, MSNs）具有有序孔道结构、大比表面积和可调载药能力。Fan等开发的棒状介孔二氧化硅纳米粒负载蟾毒灵（BA-rMSNs）在肿瘤酸性条件下实现持续药物释放，增强肿瘤蓄积并降低体内心脏毒性。机制上，BA-rMSNs通过阻断脂自噬通量（表现为LC3和p62蓄积）并激活哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mechanistic target of rapamycin, mTOR）信号，破坏脂质稳态，抑制结直肠癌细胞增殖并诱导凋亡。

**4.3 仿生纳米载体**
生物仿生纳米载体通过整合天然生物界面与合成纳米材料，保留免疫逃逸、延长循环和肿瘤选择性靶向等生物功能。Zhang等设计了红细胞-癌细胞杂交膜包被的PLGA纳米粒用于递送蟾蜍毒，红细胞膜组分降低免疫识别并延长循环时间，癌细胞膜组分通过同源识别增强肿瘤蓄积。该平台实现化疗-光热联合治疗，通过增加活性氧产生、抑制HIF-1α信号、下调谷胱甘肽过氧化物酶4（glutathione peroxidase 4, GPX4）表达促进铁死亡，同时降低系统毒性。

**4.4 杂化纳米载体**

**4.4.1 有机-无机杂化纳米载体**
Li等将碳酸钙纳米粒嵌入海藻酸水凝胶构建BCNPs@gel系统，在肿瘤酸性微环境中释放蟾毒灵和Ca²⁺，通过抑制Na⁺/K⁺-ATP酶导致细胞内Na⁺蓄积、逆转Na⁺/Ca²⁺交换、触发Ca²⁺超载和线粒体功能障碍，进而激活GSDME依赖性焦亡并诱导免疫原性细胞死亡，与抗PD-1联合显著增强黑色素瘤治疗效果。Liu等构建的pH响应性CLBRP纳米粒共递送蟾毒灵、CD47靶向CRISPR-Cas9核糖核蛋白和D-乳酸，通过激活caspase-1/GSDMD依赖性焦亡、巨噬细胞M2向M1复极化及阻断CD47"别吃我"信号，增强CD8⁺T细胞浸润并抑制肺转移。Wu等开发了金属-多酚网络驱动的蟾毒灵同型二聚体前药纳米组装体（MSBNAs），在谷胱甘肽富集的酸性环境中释放超过70%的蟾毒灵，同时MPN衍生的Fe³⁺提供外源铁并促进NCOA4相关铁蓄积，协同放大脂质过氧化和铁死亡，在骨肉瘤模型中抑瘤率达83.74%。

**4.4.2 无机-无机杂化纳米载体**
Zhang等开发了金冠铋基纳米复合材料，整合声动力治疗（sonodynamic therapy, SDT）、光热治疗（photothermal therapy, PTT）和化疗三种模式。金组分增强近红外吸收和光热转换，铋基组分促进超声触发的活性氧产生，在外部刺激下诱导局部高温和氧化应激，协同产生显著的线粒体功能障碍和凋亡性细胞死亡。

**4.4.3 有机-有机杂化纳米载体**
Zhang等报道了MMP-2响应性肽水凝胶平台（aP/IR@FMKB），整合蟾毒灵负载三甲基壳聚糖纳米粒、光热剂IR820和抗PD-L1抗体。在近红外激光照射下，IR820的光热效应增强蟾毒灵介导的免疫原性细胞死亡（immunogenic cell death, ICD），抗PD-L1阻断促进CD8⁺T细胞浸润，在4T1乳腺癌模型中有效抑制原发、复发和远端肿瘤。Wang等开发了可注射光热响应性复合水凝胶（Bu&Ap-Lip@IR820 Gel），共包载蟾毒灵和阿帕替尼的热敏脂质体及IR820于PLGA-PEG-PLGA水凝胶中，术后瘤床注射后原位凝胶化，在808 nm激光照射下加速药物释放，抑制肿瘤细胞增殖、迁移、侵袭和血管生成，术后复发抑制率达66.67%。

**4.4.4 有机-无机-仿生杂化纳米载体**
Yu等开发了负载蟾毒灵的光治疗Janus膜，将柠檬酸来源、透明质酸修饰的碳点（BU-CDsCA-HA）整合入四臂二硫键功能化聚乙二醇和聚硫辛酸双层膜中，通过β-环糊精宿主-客体相互作用包载蟾毒灵，包封效率达91.2%。该Janus膜牢固粘附于术后瘤床，将初始24小时爆发释放从约80%降至47%。在808 nm激光下，碳点同时产生热和活性氧，实现光热-光动力联合治疗；蟾毒灵进一步下调HSP70、HSP90、HIF-1α和PD-L1表达，减轻光疗抵抗和免疫逃逸，诱导免疫原性细胞死亡、促进树突状细胞成熟并激活CD4⁺、CD8⁺T细胞和自然杀伤细胞，显著抑制术后局部复发和远处转移。

**5. 挑战与未来展望**
基于蟾毒灵的纳米药物临床转化面临多重挑战。首先，需建立给药剂量、释放态与非结合态蟾毒灵、活性代谢物、组织暴露量、药效动力学反应及心脏毒性之间的定量关系，并通过暴露信息药理学研究和重复给药毒性试验全面评估药物形态变化。其次，材料复杂性必须获得机制层面的验证，应遵循最小充分复杂性原则，通过析因实验设计、通路抑制、基因敲除及免疫细胞耗竭等实验区分真实治疗协同与加性毒性。第三，需关注纳米药物在生物体液中的动态结构演变，包括蛋白质冠吸附、配体交换、酶降解和氧化等对载体完整性和表面特性的影响。第四，临床适应症应根据与递送平台生物学特性的兼容性选择，术后瘤床治疗、浅表光疗、瘤内给药和影像引导介入等局部区域及外部激活策略可能为早期临床转化提供更可行的路径。最后，需建立可规模化的制造工艺、验证效力分析方法、长期储存稳定性及临床相关实验模型，包括患者来源类器官、免疫活性肿瘤模型、转移和复发模型及大动物研究。

**6. 结论**
蟾毒灵通过降解致癌蛋白、诱导调节性细胞死亡、重编程肿瘤代谢及调节肿瘤微环境发挥多效抗肿瘤活性。基于蟾毒灵的纳米递送系统通过改善肿瘤蓄积、实现控释及增强联合治疗效果，显著拓展其治疗潜力。肿瘤生物学、材料科学及天然产物综合研究的进展将加速基于蟾毒灵的纳米药物向临床转化的进程。