PEG 化纳米囊泡载奥沙利铂:乳腺癌治疗的新希望

《Cancer Nanotechnology》:Enhanced anticancer efficacy of oxaliplatin-loaded PEGylated niosomes in breast cancer treatment

【字体: 时间:2025年04月06日 来源:Cancer Nanotechnology 4.5

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  乳腺癌是女性常见恶性肿瘤,化疗存在诸多限制。研究人员开展 “Enhanced anticancer efficacy of oxaliplatin?loaded PEGylated niosomes in breast cancer treatment” 的研究,制备出载奥沙利铂的 PEG 化纳米囊泡(PEG-Nio-OXA),其稳定性好、能 pH 依赖释药,显著抑制乳腺癌细胞生长,为乳腺癌治疗提供新策略。

  在癌症的世界里,乳腺癌宛如一颗 “毒瘤”,严重威胁着女性的健康。目前,乳腺癌已成为全球女性中最常见的恶性肿瘤之一,也是导致女性死亡的重要原因。在众多治疗手段中,化疗虽有一定效果,但却 “自带” 诸多问题。化疗药物不仅会引发毒性反应、胃肠道不适、骨髓抑制等,还容易使癌细胞产生耐药性。而且,用于治疗乳腺癌的抗肿瘤药物,存在水溶性差、在体内维持时间短、血清生物利用度低等问题,这些都极大地限制了药物从实验室走向临床应用。
为了攻克这些难题,来自伊朗伊斯兰阿扎德大学德黑兰中央分校等多个研究机构的研究人员,开展了一项意义重大的研究,相关成果发表在《Cancer Nanotechnology》杂志上。研究聚焦于优化载奥沙利铂(Oxaliplatin,l-OXA)的聚乙二醇(PEG)修饰纳米囊泡(niosomes)的配方,旨在提升乳腺癌的治疗效果。

研究人员采用中央复合设计(CCD)这一技术方法,着重研究了粒子大小和药物包封率(EE)。通过 CCD 实验设计,研究不同变量(如奥沙利铂与脂质的比例、Span 60 与 Tween 60 的比例)对纳米囊泡的粒径、多分散指数(PDI)和包封率的影响。利用动态光散射(DLS)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)等技术对纳米囊泡进行表征。在细胞实验方面,使用 MTT 法检测不同制剂对人乳腺癌 MCF-7 细胞和人包皮成纤维细胞(HFF)的细胞毒性;通过流式细胞术分析细胞周期分布和凋亡情况;采用实时荧光定量 PCR 检测相关基因的表达;运用细胞迁移实验评估制剂对癌细胞迁移能力的影响。

在制备和优化纳米囊泡的过程中,研究发现奥沙利铂与脂质的比例、Span 60 与 Tween 60 的比例对纳米囊泡的粒径、PDI 和 EE 有显著影响。通过 CCD 模型预测和实验验证,成功制备出粒径合适、PDI 较低且 EE 较高的 PEG-Nio-OXA 和 Nio-OXA 纳米囊泡。形态学研究显示,优化后的 PEG-Nio-OXA 呈球形,粒径分布均匀。FTIR 分析证实了奥沙利铂成功负载于纳米囊泡中,且 PEG 成功修饰在纳米囊泡表面。

药物释放和稳定性研究表明,游离奥沙利铂在 12 小时内迅速完全释放,而 Nio-OXA 和 PEG-Nio-OXA 在 72 小时内持续释放,且在 pH 5.4 时释放更慢,展现出 pH 敏感的释放特性。稳定性实验发现,4°C 储存时纳米囊泡更稳定,PEG 化能提高纳米囊泡的稳定性,减少粒径增长、PDI 增加和药物泄漏。

细胞实验结果令人欣喜。MTT 实验表明,PEG-Nio-OXA 对 MCF-7 细胞具有显著的细胞毒性,且呈剂量和时间依赖性,同时对 HFF 细胞的毒性较低,具有良好的生物相容性和选择性。细胞周期分析显示,PEG-Nio-OXA 能显著增加 MCF-7 细胞的亚 G1期细胞比例,诱导细胞周期停滞和凋亡。流式细胞术检测发现,PEG-Nio-OXA 处理后,MCF-7 细胞的早期凋亡和晚期凋亡水平显著增加,表明其能有效诱导癌细胞凋亡。基因表达研究表明,PEG-Nio-OXA 能显著上调促凋亡基因(如 BAX、Caspase-3、Caspase-9)的表达,下调抗凋亡基因(如 BCL2)和转移相关基因(如 MMP2、MMP9)的表达,抑制癌细胞的生长和转移。

此外,研究还发现 PEG-Nio-OXA 能显著增加 MCF-7 细胞内活性氧(ROS)的生成,提高超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)的活性,增加丙二醛(MDA)的含量,表明其能诱导癌细胞产生氧化应激,破坏细胞的抗氧化防御系统,促进细胞凋亡。细胞迁移实验表明,PEG-Nio-OXA 对癌细胞迁移的抑制作用最强,有效降低了癌细胞的转移潜力。

综上所述,本研究成功设计出基于 PEG 化纳米囊泡的奥沙利铂递送系统。该系统具有良好的稳定性、pH 敏感的释药特性,能显著增强对乳腺癌细胞的细胞毒性,诱导癌细胞凋亡,抑制癌细胞的迁移和侵袭。这一研究成果为乳腺癌的治疗提供了一种极具潜力的新策略,不过目前研究主要在体外进行,未来还需开展更多体内研究,进一步验证其安全性和有效性,探索其长期影响和潜在的临床应用,推动这一成果从实验室走向临床实践,为广大乳腺癌患者带来新的希望。

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