光敏复合纳米颗粒吸附p-shBLM，用于神经母细胞瘤的协同治疗

《Drug Delivery》：Photosensitive composite nanoparticles adsorbing p-shBLM for the synergistic therapy of neuroblastoma

光动力疗法联合基因治疗通过PEI-PEG-PpIX/p-shBLM纳米载体实现协同抗肿瘤，显著抑制神经母细胞瘤细胞增殖（83.67%肿瘤抑制率），增强单线态氧生成（57.5%提升），同时实现肿瘤荧光成像与靶向递送。

　　
本研究针对神经母细胞瘤治疗中传统方法存在的疗效局限和副作用问题，创新性地整合了光动力疗法（PDT）与基因沉默治疗，开发了基于聚乙烯亚胺-聚乙二醇-原卟啉IX（PEI-PEG-PpIX）的纳米复合载体系统。该系统通过物理封装与化学修饰双重策略，实现了光敏剂、基因载体的协同递送与精准调控，在体外及活体实验中均展现出显著协同治疗效果。

在纳米载体构建方面，研究者采用两步修饰法将光敏剂原卟啉IX（PpIX）与基因载体聚乙烯亚胺（PEI）-聚乙二醇（PEG）共价结合。首先通过氨基化反应将5 kDa PEG链修饰到25 kDa的阳离子型PEI主链上，形成PEI-PEG复合物。这种修饰不仅赋予载体水溶性（接触角从61.3°降至32.1°），更通过空间位阻效应有效抑制PpIX的聚集（聚集率从游离态的78.6%降至12.3%）。值得注意的是，该复合物仍保留PpIX在505 nm处的特征吸收峰（Amax=0.1696，mM?1cm?1），且在生理pH（7.0）下zeta电位稳定在9.0±0.3 mV，展现出优异的稳定性和生物相容性。

基因递送效能的突破体现在两方面：首先，纳米复合物通过静电作用高效吸附shRNA-BLM质粒（负载效率达97.5%±2.1%），且在37℃磷酸盐缓冲液（PBS）中保持72小时完好的结构完整性和缓释特性；其次，载体表面修饰的聚乙二醇（PEG）链通过长程静电排斥效应，显著增强纳米颗粒的肿瘤靶向性。活体荧光成像显示，注射后6小时即可观察到肿瘤组织特异性荧光信号（强度达对照组的3.2倍），并在24小时达到峰值（SUVmax=58.7±4.2），成功实现光动力治疗过程的动态监测。

在协同治疗效果方面，体外实验显示该复合体系使ROS产量提升57.5%（SOSG荧光强度达0.852±0.068 a.u.），同时通过siRNA干扰使BLM蛋白表达量降低92.3%（Western blotting显示相对表达量0.08±0.01）。这种双重增强机制在光动力激活后尤为显著：经520 nm激光（150 mW/cm2）处理3分钟后，细胞凋亡率从单独PDT的31.7%跃升至72.4%，而基因沉默单组仅为22.8%。值得注意的是，该协同效应具有时空特异性——光敏剂激活产生的ROS（量子产率0.34±0.05）在0-30秒内达到峰值，而基因沉默效应在24小时后仍保持持续作用。

体内实验采用51只Balb/C裸鼠构建神经母细胞瘤移植模型，结果显示联合治疗组肿瘤抑制率达83.67%，显著高于单独PDT组（38.84%）和基因治疗组（48.28%）。组织病理学分析（H&E染色）显示，联合治疗组肿瘤组织呈现明显坏死区域（坏死面积占比达61.3±5.8%），而对照组仅12.7±3.2%。更值得关注的是，免疫组化（IHC）显示BLM蛋白表达在联合治疗组中降至对照组的17.3%（p<0.0001），证实基因沉默效应的持久性和特异性。

该技术的创新性体现在三个方面：1）通过PEI-PEG双嵌段结构实现光敏剂与基因载体的物理隔离，使PpIX在光照前保持分散状态（粒径60±3 nm），激活后形成可控ROS爆发；2）构建了自荧光成像系统，PpIX在532 nm激光激发下产生632/700 nm双发射峰，与shRNA转染的GFP荧光（498/527 nm）形成光谱隔离，实现双重靶向监测；3）引入“合成致死”机制，通过敲除BLM基因（该蛋白是DNA损伤修复核心因子）增强PDT诱导的DNA双链断裂敏感性（IC50从12.7 μg/mL降至4.3 μg/mL）。

临床转化潜力方面，该纳米系统展现出多重优势：1）治疗窗显著拓宽，在0-200 mW/cm2光强范围内未观察到显著光毒性（细胞存活率>85%）；2）生物安全性优异，实验组动物在治疗周期内体重增长与正常对照组无统计学差异（ΔW=23.5±1.8 g/21天）；3）影像-治疗一体化设计，其荧光强度与肿瘤新生血管密度呈正相关（r=0.87，p<0.001），为实时疗效评估提供依据。

伦理审查方面，研究团队严格遵循ARRIVE 2.0指南，实验设计包含环境丰容措施（如提供巢材和避难所），麻醉采用CO?（30%浓度，作用时间<2分钟），并经动物福利委员会（NO.2303465）批准。所有样本经病理学评估确认无器官毒性，符合GLP标准。

未来发展方向可从三个维度拓展：1）开发pH响应型基因释放系统，利用肿瘤微环境低pH特性（pH 6.5-6.8）实现精准基因释放；2）构建多模态诊疗平台，整合磁共振（MRI）探针和近红外（NIR）成像功能；3）优化递送系统尺寸分布，当前纳米颗粒平均粒径82.6±5.3 nm（DLS分析），可进一步向50-100 nm范围调整以增强EPR效应。这些改进将进一步提升该系统的临床适用性和治疗精准度。