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智能纳米囊泡!Nat Cancer:让化疗药物“精准导航”,科学家成功破解三阴乳腺癌与胰腺癌治疗困境

  1. 紫杉醇
  2. 抗癌药物
  3. 囊泡
  4. paclitaxome

来源:生物谷原创 2025-08-29 09:44

来自亚利桑那大学等机构的科学家们通过研究带来了一款名为paclitaxome的智能纳米囊泡,其不仅能大幅提升紫杉醇的疗效,还能“组团”携带其它药物实现协同抗癌。

你是否曾听说过化疗的“敌我不分”?不仅杀伤癌细胞,也误伤健康细胞,带来脱发、恶心、骨髓抑制等一系列副作用;更令人无奈的是,像紫杉醇(PTX,Paclitaxel)这样的一线化疗药物却因溶解度低、体内分布差、肿瘤穿透力弱等问题,始终难以发挥其最大疗效。近年来,“纳米载药系统”成为抗癌研究的热点,科学家们试图用“纳米小车”把药物精准送达肿瘤从而减少副作用;然而,现有的诸如紫杉醇(Taxol)和白蛋白紫杉醇(Abraxane)等制剂仍存在过敏反应强、疗效有限等问题。 

一篇发表在国际杂志Nature Cancer上题为“A sphingolipid-derived paclitaxel nanovesicle enhances efficacy of combination therapies in triple-negative breast cancer and pancreatic cancer”的研究报告中,来自亚利桑那大学等机构的科学家们通过研究带来了一款名为paclitaxome(a sphingolipid-derived PTX nanovesicle,一种鞘脂类衍生的紫杉醇纳米囊泡)的智能纳米囊泡,其不仅能大幅提升紫杉醇的疗效,还能“组团”携带其它药物实现协同抗癌,甚至能抑制肿瘤转移和术后复发。更令人兴奋的是,这项技术还具有广泛的适用性,可推广至其它难溶性抗癌药物。 

紫杉醇是治疗乳腺癌胰腺癌卵巢癌等多种癌症的基石药物,但其水溶性差、体内分布不均匀、易引发神经毒性和骨髓抑制等问题,严重限制了其临床应用。这项研究中,研究人员旨在开发一种新型纳米载药系统,通过将紫杉醇与天然鞘磷脂(SM,Sphingomyelin)共价结合来自组装成纳米囊泡(paclitaxome),从而提高药物负载量、稳定性并增强肿瘤靶向性。同时研究人员还进一步引入“pH敏感阳离子化”和“CD47自我肽”两大技术来实现对肿瘤的深层穿透和免疫逃逸,最终提升疗效并降低副作用。

鞘脂类衍生的紫杉醇能自组装成paclitaxome

实验对象与流程:

1、构建paclitaxome纳米平台: 

研究人员通过化学合成将紫杉醇与鞘磷脂共价连接形成SM-PTX复合物并自组装成纳米囊泡;同时还设计了三种不同键合方式(酯键、二硫键、硫缩酮键)来适应肿瘤微环境中不同的刺激条件(酶、谷胱甘肽、活性氧)。

2、优化囊泡性能: 

他们还引入了超pH敏感探针AZE,使囊泡在肿瘤酸性环境中发生电荷反转,由负变正并促进细胞摄取和跨细胞转运(transcytosis)。

3、联合用药策略: 

研究者将吉西他滨(GEM)或卡铂(CBPt)与紫杉醇共载于同一纳米囊泡中实现协同给药,这就增强了对三阴乳腺癌(TNBC)和胰腺癌(PC)的抑制效果。

4、多项体内外实验验证: 

   利用包括药代动力学、组织分布、肿瘤穿透、疗效评估(肿瘤体积、生存期、转移抑制)、及安全性检测(血液学、组织病理学等)技术进行验证。

实验结论与讨论: 

1、paclitaxome-2(含二硫键)表现最佳,其最大耐受剂量(MTD)显著高于紫杉醇(Taxol)和白蛋白紫杉醇(Abraxane),且几乎无系统性毒性。

2、AZE修饰的囊泡在pH 6.5下成功实现电荷反转,能显著增强细胞摄取和肿瘤穿透。

3、CD47p修饰能进一步延长血液循环,同时还能减少肝脏、脾脏等非靶向分布并提升肿瘤中药物的积累。

4、在晚期胰腺癌和三阴乳腺癌模型中,CD47p/AZE)-paclitaxome能联合吉西他滨或卡铂,显著抑制肿瘤生长、减少转移、延长生存期,且副作用大幅降低。

5、该技术平台还可推广至其它药物,比如喜树碱(camptothecin)等,能显示出良好的通用性。

综上,这项研究中,研究人员不仅成功构建了一种高效、安全、智能的紫杉醇纳米递送系统,更通过“多重功能修饰”策略(SM共价+AZE电荷反转+CD47p伪装)实现了对肿瘤的精准打击和深层治疗;其意义远不止于一种新药的开发,更在于提供了一种可推广的“纳米载药平台技术”,未来可应用于多种难溶性药物甚至生物大分子(如RNA、蛋白质)的递送,具有广阔的临床转化前景。(生物谷Bioon.com)

参考文献:

Wang, Z., Li, W., Jiang, Y. et al. A sphingolipid-derived paclitaxel nanovesicle enhances efficacy of combination therapies in triple-negative breast cancer and pancreatic cancer. Nat Cancer (2025). doi:10.1038/s43018-025-01029-7

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