微藻基可降解栓塞剂：肝癌治疗新希望

《Journal of Nanobiotechnology》：Microalgae-based biodegradable embolic agent for the treatment of hepatocellular carcinoma through transarterial embolization

为解决传统经动脉化疗栓塞（TACE）制剂的不足，研究人员研发 DOX-SP，有效抑制肿瘤生长，极具应用潜力。

　　### 肝癌治疗困境催生创新研究
肝癌（Hepatocellular Carcinoma，HCC）在全球范围内是常见的恶性肿瘤，也是癌症相关死亡的主要原因之一。由于其早期症状隐匿，多数患者确诊时已处于晚期，错失手术切除的最佳时机。经动脉化疗栓塞（Transarterial Chemoembolization，TACE）成为中晚期肝癌的重要治疗手段，它通过阻塞肿瘤供血动脉并释放化疗药物来抑制肿瘤生长。

然而，传统 TACE（conventional TACE，cTACE）使用的脂质碘油（Lipiodol，LPD）和化疗药物乳液稳定性差，容易快速解离，导致肿瘤部位化疗药物浓度不足，同时还会增加全身毒性风险。药物洗脱微球 TACE（Drug-Eluting Bead TACE，DEB-TACE）虽在一定程度上改善了治疗效果，但仍存在局限性，如微球不可降解可能引发新血管生成和肿瘤转移等问题。因此，开发一种兼具良好注射性、能持续释放化疗药物且生物安全性高的栓塞剂迫在眉睫。

浙江大学的研究人员聚焦这一难题，开展了一项创新研究，致力于研发新型栓塞剂，相关成果发表在《Journal of Nanobiotechnology》上，为肝癌治疗带来了新的希望。

研究方法概览

研究人员主要采用了以下关键技术方法：

1. 材料制备与表征：将螺旋藻（Spirulina platensis，SP）与阿霉素（Doxorubicin，DOX）混合振荡，制备 DOX-SP 栓塞剂，并利用荧光显微镜、扫描电子显微镜（SEM）、UV-vis-NIR 光谱仪、荧光分光光度计等对其形态、结构和光学性质进行表征。
2. 细胞实验：使用 CCK-8 试剂盒、Calcein-AM/PI 双染试剂盒和流式细胞术，评估 SP、游离 DOX 和 DOX-SP 对肝癌细胞的细胞毒性和诱导凋亡能力。
3. 动物实验：建立大鼠原位肝癌模型，通过动脉插管将药物注入肝动脉，利用数字减影血管造影（DSA）观察血管栓塞效果，采用磁共振成像（MRI）监测肿瘤生长情况，通过液质联用（LC-MS）分析药物在体内的药代动力学。

研究结果亮点

1. DOX-SP 的特性：合成的 DOX-SP 呈红色，保留了 SP 的螺旋形态，表面粗糙度增加。其药物负载效率（Drug Loading Efficiency，DLE）和包封率（Encapsulation Efficiency，EE）较高，在特定 DOX 浓度下，DLE 可达 28.65 ± 0.12%，EE 可达 80.32 ± 0.48%。DOX-SP 具有 pH 响应性，在酸性肿瘤微环境（Tumor Microenvironment，TME）中药物释放更快。
2. 体外抗肿瘤效果：CCK-8 实验表明，DOX-SP 对肝癌细胞的细胞毒性与游离 DOX 相当，能显著抑制细胞增殖。流式细胞术和 Calcein-AM/PI 双染结果显示，DOX-SP 可诱导肝癌细胞凋亡，证实了其体外抗肿瘤能力。
3. 体内分布与降解：荧光成像显示，SP 注入肝动脉后主要分布在肝脏，未出现异位栓塞。随着时间推移，SP 在体内逐渐降解，其降解产物可在肝脏中观察到，推测其降解周期为 4 - 8 周，具有良好的生物安全性。
4. 体内栓塞效果：DSA 和肝脏染色实验表明，SP 能够有效栓塞不同直径的动脉，阻止侧支循环，且大剂量 SP 可阻塞主要动脉，展现出优异的栓塞性能。
5. 药代动力学与 TME 调节：与 DOX-LPD 相比，DOX-SP 在肿瘤部位的药物浓度更高且持续时间更长，血浆药物浓度更低，减少了全身毒性。同时，SP 可提高 TME 的 pH 值，调节肿瘤微环境，增强抗肿瘤免疫反应。
6. 体内抗肿瘤疗效：在大鼠肝癌模型中，DOX-SP 组肿瘤体积显著小于其他治疗组，通过促进肿瘤坏死、抑制血管生成和细胞增殖发挥抗肿瘤作用，且对大鼠体重和主要器官功能无明显影响，生物相容性良好。

研究结论与意义

本研究成功开发了一种基于微藻的可降解栓塞剂 DOX-SP，其原料易得、合成简单，具备理想栓塞剂的多种特性，包括可降解性、良好的生物相容性、对酸性 pH 的敏感性、调节 TME pH 的能力以及高效的栓塞和持续释放抗癌药物的能力。在体内外实验中，DOX-SP 均表现出显著的抗肿瘤效果，为肝癌的 TACE 治疗提供了一种极具潜力的新型栓塞剂。

尽管该研究存在一些局限性，如 SP 分解产物未完全明确、动物模型与人类肝癌患者存在差异、样本量较小等，但这一成果仍为肝癌治疗开辟了新的方向。未来，进一步研究 DOX-SP 的长期生物安全性和临床应用效果，有望为肝癌患者带来更有效的治疗方案，改善患者的预后。