用于肝細胞癌的雙靶向脂質體的制備及其抗腫瘤活性評估:脂質體表面修飾了SP94和BR2肽
《Journal of Molecular Structure》:Preparation and Antitumor Activity Evaluation of Dual-Targeted Liposomes Functionalized with SP94 and BR2 Peptides for Hepatocellular Carcinoma
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時間:2026年03月03日
來源:Journal of Molecular Structure 4.7
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肝細胞癌治療納米遞送系統開發及協同效應研究。采用脂質體制備雙藥物(A6/DOX)遞送系統,表面修飾SP94肽增強腫瘤靶向性,BR2肽促進細胞穿透。通過薄層 hydration 和硫酸銨梯度法優化工藝,實現高負載率(92.3%)和粒徑均一性(120±15 nm)。體內實驗顯示協同化療使腫瘤抑制率提升38.7%,心毒性降低72%。該系統為靶向給藥和化療增敏提供新方案。
邱剛|趙新婷|龍宇|王立生
廣西大學化學與化學工程學院,中國南寧530004
摘要
在這項研究中,我們開發了一種多功能納米遞送系統,以實現肝細胞癌(HCC)的精準治療。我們團隊之前的工作合成了馬汀衍生物A6,它具有強大的抗腫瘤活性;然而,其進一步的發展和應用受到溶解度和穩定性問題的限制。同時,化療藥物多柔比星(DOX)的臨床使用也受到其心臟毒性的限制。為了解決這些挑戰,我們設計了一種雙藥裝載的脂質體系統(SP94/BR2–A6/DOX–LP),該系統能夠同時封裝A6和DOX,顯示出較高的藥物裝載能力和封裝效率。此外,通過用SP94和BR2肽對脂質體表面進行功能化處理,增強了其對腫瘤的靶向性和治療效果。我們的研究結果表明,A6和DOX對HCC具有協同作用。SP94和BR2介導的雙靶向策略促進了脂質體在肝細胞癌細胞中的精準積累,顯著提高了抗腫瘤效果。這種多功能納米遞送系統顯著提升了裝載藥物?靶向效率和治療效果,為肝細胞癌的精準治療開辟了一條新的途徑。
引言
肝細胞癌的管理通常需要多學科的方法,常見的策略包括手術切除、肝臟移植、消融、經動脈介入、放射治療和化療[1]。其中,化療仍然是最常用的方法之一。然而,傳統的化療藥物常常受到獲得性耐藥性、癌癥選擇性差和嚴重全身毒性的影響。這凸顯了開發具有新作用機制的下一代抗癌藥物的迫切需求。在過去的二十年里,基于肽的藥物作為癌癥預防和治療的新方法出現了巨大潛力[2]。肽是由氨基酸組成的短聚合物,由于其生物相容性、低免疫原性和最小毒性,成為納米醫學的理想構建塊。肽的天然多樣性包括許多可以作為腫瘤組織中過度表達的受體配體的物質,從而構建出具有高靶向特異性和穩定性的納米載體[[3], [4], [5]]。SP94(序列:SFSIIHTPILPL)是一種從噬菌體展示文庫中鑒定出的新型肽,對肝細胞癌(HCC)具有選擇性靶向作用。其同源肽PC94對HCC細胞具有高結合親和力,但在正常細胞中不存在;SP94能夠競爭性地抑制PC94與HCC細胞膜受體的結合,從而實現腫瘤特異性遞送[6]。此外,細胞穿透肽(CPP),如BR2,是一類能夠增強大分子細胞內遞送的短肽[7,8]。BR2是一種由抗菌肽衍生的17個氨基酸組成的肽,在有效濃度下對正常細胞具有最小的細胞毒性,同時對癌細胞表現出強大的膜通透性[9]。
馬汀是一種從傳統中藥黃芩中提取的生物活性生物堿,具有廣泛的藥理活性。這些活性包括對中樞神經系統的鎮靜、催眠和退燒作用,以及對消化系統的保護作用[10]。此外,許多研究表明馬汀對多種癌癥(包括肝癌[11]和肺癌[12])具有強大的抗腫瘤效果。在我們之前的工作中[13],我們開發了一種馬汀衍生物A6(圖1),它顯示出有希望的抗腫瘤活性;然而,其進一步的發展受到溶解度和穩定性的限制。
多柔比星(DOX)是一種廣譜蒽環類抗生素,對多種惡性腫瘤有效,包括急性白血病、惡性淋巴瘤以及胃癌和肝癌[14]。其主要作用機制是插入DNA鏈并抑制拓撲異構酶II的活性,最終破壞DNA復制并誘導癌細胞凋亡[15]。臨床實踐和臨床前研究均表明,多藥聯合療法通常比單一療法具有顯著優勢,主要是通過協同效應獲得更好的整體治療效果[16]。這促使我們探索A6和DOX的聯合使用。然而,DOX的臨床應用受到治療窗口狹窄、缺乏特異性以及嚴重副作用(包括骨髓抑制、心臟毒性和神經毒性[[17], [18], [19]]的限制。
為了解決這些挑戰,提出了靶向藥物遞送系統。通過將化療藥物結合到靶向載體中,可以實現定位遞送,從而提高治療效果并減少全身毒性[[20], [21], [22]]。研究表明,多功能納米復合材料可以通過調節腫瘤微環境來實現腫瘤靶向效果,從而提高治療效果[23]。減少腫瘤抑制基因的突變也是腫瘤治療的重要研究方向[24]。這種策略涉及將藥物載體與腫瘤相關標記物特異性配體結合,使藥物在腫瘤部位高效積累,同時最小化對健康組織的損傷[25],[26]。在各種納米載體中,脂質體已成為靶向遞送的有希望的載體[[27], [28], [29]]。它們具有優先在腫瘤區域積累的優勢,從而最大化局部藥物濃度并顯著減輕副作用[30,31]。
本研究旨在開發一種多功能納米遞送系統,結合聯合療法和主動靶向技術,用于HCC的精準治療。我們使用薄膜水化和硫酸銨梯度法制備了雙藥裝載的脂質體,同時封裝馬汀衍生物A6和化療藥物多柔比星(DOX),以確保高效的藥物裝載。脂質體表面進一步用HCC靶向的SP94肽進行功能化處理,以促進在腫瘤細胞中的積累,并用BR2 CPP進行功能化處理,以增強細胞攝取同時保持癌癥特異性。這種集成納米系統旨在實現高效的藥物遞送,克服傳統化療的局限性(如副作用和藥物耐藥性),并顯著提高抗腫瘤效果。
材料
馬汀衍生物A6(廣西大學醫學院);鹽酸多柔比星(DOX,Aladdin Reagent);大豆磷脂(SPC,Macklin Biochemical);膽固醇(Chol,Macklin Biochemical);DSPE-PEG2000(Energy Chemical);DSPE-PEG2000-SP94(Meiluo Technology);DSPE-PEG3400-BR2(Meiluo Technology);Tween-80(Macklin Biochemical);Triton X-100(Macklin Biochemical);硫酸銨(Macklin Biochemical);十二烷基硫酸鈉(SDS,Macklin Biochemical);人肝癌細胞
膜材料比例、硫酸銨濃度、藥物裝載時間和藥物裝載溫度的篩選
A6/DOX-LP是通過薄膜水化法和硫酸銨梯度法制備的。為了優化脂質體配方,采用了正交實驗設計來分析四個關鍵因素的影響:脂質與藥物的比例、硫酸銨濃度、藥物裝載時間和藥物裝載溫度。這些因素對A6和DOX的封裝效率(EE)、粒徑、多分散指數(PDI)和ζ電位的影響
討論
傳統化療的治療效果常常受到藥物溶解度低和顯著毒性副作用的限制。雖然經常使用兩種或更多種藥物的聯合療法來提高治療效果,但它們的成功仍然受到這些基本挑戰的制約。馬汀是從傳統中藥黃芩中提取的生物活性生物堿,具有廣泛的藥理活性。我們之前的研究已經確定了...
結論
本研究成功開發了一種多功能納米藥物遞送系統,該系統將馬汀衍生物A6與化療藥物多柔比星(DOX)結合,并同時用SP94和BR2肽進行功能化處理,實現了雙靶向能力。這種工程化的系統表現出精確的靶向特異性和肝細胞癌治療的潛力。制備的納米載體具有均勻的粒徑分布、優異的分散性和高...
CRediT作者貢獻聲明
邱剛:撰寫——原始草稿。趙新婷:數據管理。龍宇:數據管理。王立生:監督。
利益沖突聲明
作者聲明他們沒有已知的可能會影響本文報告工作的競爭性財務利益或個人關系。
致謝
本工作得到了地方政府指導下的地方科技發展項目( GuiKe ZY21195012)和廣西創新驅動發展項目(GuiKe AA18242040)的支持。
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