基于天然双靶向策略的自组装胶束设计及其作为肝癌药物递送系统的疗效评估

《npj Precision Oncology》：Design of self-assembled micelles based on natural dual-targeting strategies and evaluation of their anti-liver cancer effects as drug delivery systems

为改善肝癌治疗，研究人员构建 ASP - BBR - PM@HNK 胶束，证实其双靶向性及良好抗肝癌效果，意义重大。

　　肝癌，作为全球范围内严重威胁人类健康的 “杀手”，发病率呈逐年上升趋势。世界卫生组织预测，到 2030 年，肝癌将导致全球超过 100 万人死亡。在中国，肝癌同样是最为常见的恶性肿瘤之一。多数肝癌患者在确诊时已处于晚期，失去了完全手术切除的机会，此时药物治疗成为关键。然而，传统的全身化疗存在诸多弊端，化疗药物在体内全身分布，使得肿瘤组织内的药物浓度不理想，同时还会对非靶器官产生细胞毒性，引发严重的毒副作用和不良反应。纳米药物递送系统（NDDS）的出现，为肝癌治疗带来了新的希望，它能增强药物在体内的药代动力学行为，提高药物稳定性和溶解度，实现靶向给药并控制药物释放。但现有 NDDS 也存在缺乏天然靶向机制、生产成本高及其他挑战等问题。

在这样的背景下，齐齐哈尔医学院的研究人员开展了一项极具意义的研究。他们基于当归多糖（ASP）对肝癌细胞的天然靶向性、黄连素（BBR）对线粒体的天然靶向性以及和厚朴酚（HNK）的线粒体依赖性抗肿瘤作用，构建了一种天然双靶向药物递送系统 ——ASP - BBR - PM@HNK 胶束。该研究成果发表在《npj Precision Oncology》杂志上。

研究人员在开展研究时，运用了多种关键技术方法。首先通过核磁共振（NMR）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）等技术对合成的化合物进行结构表征，确定其化学结构。利用透射电子显微镜（TEM）观察胶束的形态，纳米粒度仪测定胶束的粒径、多分散指数（PDI）和 zeta 电位，高效液相色谱（HPLC）测定胶束的载药率（DL%）和包封率（EE%）。通过细胞实验和动物实验，评估胶束的细胞摄取、线粒体靶向、体外细胞毒性、体内靶向和抗肿瘤效果，其中动物实验使用了 BALB/c 裸鼠建立肝癌模型。

研究结果如下：

• 胶束的合成与表征：成功合成了 ASP - SS - BBR 聚合物，并制备了 ASP - BBR - PM@HNK 胶束。该胶束呈圆形，粒径为 48.6±1.13nm，PDI 为 0.173±0.33，zeta 电位为 - 10.32±1.26mV，EE% 为 72.87±4.00%，DL% 为 8.94±3.62%。胶束在血清中具有良好的稳定性，在 48h 内吸光度维持在 0.29±0.09Abs，7 天内粒径稳定在 45.14±0.67nm，电位稳定在 - 10.46±0.60mV，EE% 稳定在 70.42±1.29%。同时，ASP - BBR - PM@HNK 胶束具有良好的谷胱甘肽（GSH）敏感药物释放能力和持续释药能力。
• 细胞摄取和线粒体靶向：以 HepG2 细胞为模型进行实验，发现 ASP - BBR - PM@HNK 胶束具有有效的细胞摄取能力，能够特异性地靶向 HepG2 细胞表面的半乳糖受体（GR）和甘露糖受体（MR）。在细胞摄取实验中，Cou6 标记的 ASP - BBR - PM@Cou6 的荧光信号比 Man + ASP - BBR - PM@Cou6、Gal + ASP - BBR - PM@Cou6 和 Gal + Man + ASP - BBR - PM@Cou6 分别强 2.48、2.57 和 3.09 倍。此外，ASP - BBR - PM@HNK 胶束还具有有效的线粒体靶向能力，BBR 的存在使其线粒体靶向能力更强，当加入 Gal 和 Man 受体阻断剂后，其线粒体靶向能力减弱。
• 体外细胞毒性：采用 CCK - 8 法检测不同制剂对 HepG2 细胞的抑制作用，结果表明，在 2.5 - 40μg/mL 范围内，各样本对 HepG2 细胞的抑制率随质量浓度的增加而增加，且 ASP - BBR - PM@HNK 对 HepG2 细胞的抑制率最高，说明其具有显著的细胞抑制作用。
• 体内靶向和抗肿瘤效果：在体内实验中，用 DiR 标记纳米颗粒，通过尾静脉注射到肝癌模型小鼠体内。结果显示，ASP - BBR - PM@DiR 在肿瘤部位具有良好的靶向性，注射 2h 后即可在肿瘤部位观察到明显的荧光信号，24h 时信号最强，且 48h 时仍能保持较强的信号。而游离 DiR 仅在肝脏有明显荧光，肿瘤部位无明显积累。同时，ASP - BBR - PM@DiR 在体内具有良好的线粒体靶向能力。在抗肿瘤效果方面，ASP - BBR - PM@HNK 组小鼠的肿瘤体积和重量明显低于其他组，肿瘤抑制率显著提高，表明其具有优异的体内抗肝癌效果。
• 免疫组化分析：通过免疫组化实验检测小鼠体内 Bcl - 2 和 CD31 的蛋白表达水平，发现 ASP - BBR - PM@HNK 能够显著诱导肿瘤细胞凋亡，从而提高抗肿瘤疗效。高表达的 Bcl - 2 会抑制细胞凋亡、促进肿瘤发生，而在 ASP - BBR - PM@HNK 组中，Bcl - 2 阳性表达细胞呈紫色；CD31 用于评估肿瘤血管生成，其上调表明肿瘤生长迅速，在 ASP - BBR - PM@HNK 处理的小鼠中，未明显观察到 CD31 阳性表达的棕色颗粒。

研究结论和讨论部分指出，该研究成功合成了 ASP - BBR - PM@HNK 胶束，其具有良好的稳定性、持续释药能力和 GSH 敏感释放特性。体外和体内实验均证实，ASP - BBR - PM@HNK 胶束具有显著的靶向能力和高肿瘤细胞抑制率，能够有效增强 HNK 的抗肝癌效果。与以往研究相比，该胶束利用 ASP 和 BBR 的天然靶向特性，形成双靶向系统，展现出更优越的靶向能力，在肝癌治疗领域具有巨大的临床应用潜力。这项研究为肝癌的精准治疗开辟了新的途径，有望为肝癌患者带来更有效的治疗方案。