上海药物所构建光酶双响应性仿生递药纳米粒整合化疗-光热疗法治疗三阴性乳腺癌

近日，中国科学院上海药物研究所李亚平研究员、尹琦研究员团队，与南京医科大学徐华娥教授团队合作，设计了一种光-酶双响应性仿生纳米粒（HDC-DM），用于共递送紫杉烷类药物多西他赛和骨化三醇，为治疗三阴性乳腺癌开辟新的递药策略。该研究成果于2022年12月1日在线发表于Advanced Functional Materials。

三阴性乳腺癌由于缺乏相关受体难以采用激素和HER2抗体治疗，临床上，基于紫杉烷类药物的化疗是其一线治疗方案。除肿瘤靶向性差导致其响应率较低、毒副作用大之外，紫杉烷类药物会诱发癌细胞转移。骨化三醇能够调节多条肿瘤相关信号通路，与化疗药物联用可对抗其引起的转移。但是有效剂量的普通骨化三醇注射给药后易导致严重的高钙血症等毒副作用。因此，化疗药与骨化三醇的联用亟需新的递药策略，提高靶部位药物浓度，降低毒副作用。基于红细胞膜的仿生纳米递药系统能延长药物血液循环时间，被动增加瘤内药物分布，但膜内药物释放不足、肿瘤渗透性差等问题限制了其疗效。

多西他赛和骨化三醇分别与硫酸乙酰肝素偶联，合成前药，制备混合胶束；制备纳米尺寸的红细胞膜并采用光敏剂DiR修饰，修饰后的红细胞膜覆盖在混合胶束表面，制成HDC-DM。由于红细胞膜的保护，HDC-DM能够避免体内单核巨噬系统的识别和清除，在体内血液循环中保持稳定。通过增强的渗透与滞留效应蓄积到肿瘤部位后，经近红外激光（808nm）照射，DiR产生光热效应，破坏了红细胞膜，使胶束释放，在肿瘤高表达的乙酰肝素酶的作用下，硫酸乙酰肝素降解，多西他赛和骨化三醇释放。光热疗法增强了肿瘤渗透性，使药物能进入肿瘤深部的细胞中。化疗药物除直接杀伤癌细胞外，还诱导了免疫原性细胞死亡，激发了机体肿瘤免疫应答。

该研究表明，在4T1乳腺癌小鼠模型中，与游离给药组相比，HDC-DM使瘤内多西他赛和骨化三醇的浓度分别提高了1.7和2.5倍。荷瘤小鼠注射HDC-DM并配合近红外激光照射肿瘤后，抑瘤率达77%。此外，骨化三醇使瘤内BCL-2、基质金属蛋白酶-9水平下调，E-钙粘蛋白水平上调，肺内CCL-2水平下调，抑制了82%的肺部转移灶形成。引流淋巴结中成熟树突状细胞比例和瘤内CD8+T细胞比例均显著增加，干扰素-γ分泌增加。纳米粒组小鼠未出现体重下降、高钙血症和白细胞抑制等副作用，延长了小鼠生存期。该研究为多种疗法联用治疗三阴性乳腺癌以及药物的体内递送提供了新的思路。

上海药物所李亚平研究员、尹琦研究员，南京医科大学徐华娥教授为论文共同通讯作者，上海药物所-南京医科大学联合培养博士研究生吴庭、博士后郎天群为论文第一作者。该研究得到了国家自然科学基金、南京医科大学高层次人才启动基金等项目的资助。