引言
对于膀胱癌患者而言,膀胱内灌注化疗是一种常见的局部治疗手段。然而,这种疗法长期面临一个核心挑战:由于膀胱的生理排空功能,药物很难在病灶部位停留足够长的时间,导致疗效大打折扣,并可能增加全身性副作用的风险。近期,一项发表于《Advanced Materials》的重磅研究带来了新的希望。研究团队从壁虎强大的附着能力中汲取灵感,开发出一种创新的药物递送平台,有望彻底改变膀胱癌的治疗格局。
DOI:10.1002/adma.202505231
灵感源于自然:壁虎“飞檐走壁”的秘密如何用于抗癌?
壁虎之所以能在光滑的墙壁上自由攀爬,得益于其脚掌上数百万计的微纳米刚毛结构,这些结构通过范德华力产生强大的物理吸附力。美国科罗拉多大学的研究团队巧妙地将这一原理“移植”到了药物递送系统的设计中,创造出一种名为“软树枝状颗粒”(Soft Dendritic Particles, SDPs)的新型载体。
这些SDPs颗粒主要由两种生物相容性极佳的材料构成:
- 核心材料:采用可生物降解的PLGA(聚乳酸-羟基乙酸共聚物),其表面形成了类似壁虎脚掌的纳米纤维冠状结构,能够“抓住”膀胱内壁和癌细胞表面。
- 表面涂层:包裹一层天然的壳聚糖,不仅增强了颗粒对生物组织的黏附性,还确保了其在体内的安全性和可降解性。
通过这种设计,SDPs能够像微型“壁虎”一样牢牢吸附在膀胱内,从而实现药物的长时间、持续性释放,直击肿瘤病灶。
壳聚糖包覆的PLGA软树枝状颗粒(SDPs)的制备与抗癌应用示意图
实验数据验证:新型递送系统表现如何?
为了验证SDPs的实际效果,研究团队进行了一系列体外和体内实验,结果令人鼓舞。
1. 强大的黏附与可控的药物释放
研究人员成功将三种临床常用的膀胱癌化疗药物装载入SDPs中,包括吉西他滨(gemcitabine)、多西他赛(docetaxel)和甲氨蝶呤(methotrexate)。实验证明,SDPs不仅能有效包载这些药物,还能根据药物分子特性的不同,实现缓慢、可控的释放。在体外细胞实验中,SDPs对癌细胞的黏附能力可以持续数天,远超传统递送方式。
SDPs与细胞和软组织的粘附性能及其在体内的分布保留情况
2. 显著的抗肿瘤效果与良好的安全性
在小鼠膀胱癌模型中,研究人员将装载了吉西他滨的SDPs(GEM-SDPs)直接灌注到小鼠膀胱内。结果显示:
- 抑制肿瘤生长:与传统给药方式相比,GEM-SDPs显著抑制了肿瘤的生长。
- 激活免疫反应:治疗后,肿瘤部位的CD45+免疫细胞浸润明显增加,这表明该平台可能具有协同调动宿主免疫系统对抗癌症的潜力。
- 安全性高:在整个治疗过程中,未观察到严重的全身性毒性反应,证明了SDPs良好的生物安全性。
三种化疗药物在SDPs中的包封、释放及对癌细胞活力的影响
膀胱癌治疗的未来:从实验室到临床应用
这项源于自然智慧的创新技术,成功解决了膀胱癌局部化疗中药物停留时间短的痛点,为提高治疗效果、降低副作用提供了全新的解决方案。它不仅实现了化疗药物的精准、长效递送,还展现出激活免疫反应的额外优势。
展望未来,研究团队计划在更复杂的膀胱癌模型中评估SDPs的疗效,并探索其与免疫检查点抑制剂等其他疗法联合使用的潜力。在寻求最新治疗方案的过程中,患者可以咨询专业的医疗服务平台,例如通过MedFind的AI问诊服务获取更多个性化信息,以更好地了解前沿疗法。随着研究的不断深入,这种仿壁虎的药物递送系统有望从实验室走向临床,为广大癌症患者带来更有效、更安全的治疗新选择。
药物负载的SDPs在体内的抗肿瘤效果和毒性评估