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為什么介孔SiO2在藥物遞送領(lǐng)域的應(yīng)用越來越多？

先豐納米 2024-11-12 | 閱讀：472

介孔二氧化硅納米粒子（MSN）由于其孔徑可調(diào)、孔體積大、比表面積大（確保高藥物負(fù)載能力）以及獨(dú)特的免疫刺激潛力，在納米藥物輸送領(lǐng)域引起了廣泛關(guān)注。作為藥物載體，介孔二氧化硅還可以利用增強(qiáng)滲透性和保留性（EPR）效應(yīng)實(shí)現(xiàn)在腫瘤組織中的保留。

本期小豐整理了介孔二氧化硅在腫瘤治療應(yīng)用的最新進(jìn)展，一起看看下吧~

Advanced Science

WRN核酸酶與MSN納米粒子聯(lián)用增強(qiáng)抗腫瘤治療

當(dāng)前對(duì)腫瘤纖維化的研究主要集中在癌相關(guān)成纖維細(xì)胞，其可能發(fā)揮促腫瘤和抑腫瘤的雙重功能，而腫瘤細(xì)胞本身是否能發(fā)生纖維化轉(zhuǎn)化，能否像肺纖維化一樣抑制實(shí)質(zhì)細(xì)胞，從而達(dá)到抑制腫瘤惡性進(jìn)展的目的則較少受到關(guān)注。

2024年8月29日，Advanced Science報(bào)道研究人員利用負(fù)載海藻糖二霉菌酸酯（TDM）的介孔二氧化硅納米粒子（MSN），通過TDM誘導(dǎo)的炎性肉芽腫和MSN誘導(dǎo)的異物肉芽腫的雙重作用，誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞纖維化。

在該項(xiàng)工作中，研究人員通過制備MSN負(fù)載TDM的新型納米粒子，利用MSN和TDM的雙重誘導(dǎo)纖維化作用，構(gòu)建小鼠皮下負(fù)載腫瘤模型，觀察其抗腫瘤效果以及通過誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞成纖維細(xì)胞轉(zhuǎn)化來抑制腫瘤惡性進(jìn)展的可能性，以發(fā)展一種新的抗腫瘤策略。

結(jié)合體內(nèi)外研究表明，TDM/MSN（TM）可以有效進(jìn)入實(shí)體腫瘤誘導(dǎo)腫瘤纖維化，具體表現(xiàn)為膠原內(nèi)化，并抑制增殖和侵襲能力，提示了腫瘤纖維化治療的潛在作用。

但進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，染色體外DNA（ecDNA）介導(dǎo)了對(duì)纖維化誘導(dǎo)的抵抗。為了全面提升療效，WRN核酸外切酶與TM結(jié)合，形成新型納米顆粒（TMW），能夠有效清除ecDNA，全面促進(jìn)腫瘤細(xì)胞成纖維細(xì)胞樣轉(zhuǎn)化，并在PDX模型中驗(yàn)證了其抑制癌癥進(jìn)展的效果。

該項(xiàng)研究揭示了TDM/MSN-WRN（TMW）誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞發(fā)生成纖維細(xì)胞樣轉(zhuǎn)化及相關(guān)細(xì)胞內(nèi)膠原沉積，從而抑制腫瘤惡性進(jìn)展的潛力，提供了一種新的抗腫瘤范式，并為設(shè)計(jì)抗腫瘤藥物提供了新的理論基礎(chǔ)和策略。

文獻(xiàn)名稱：Enhances Antitumor Therapy in Conjunction with Trehalose Dimycolate/Mesoporous Silica NanoparticlesDOI: 10.1002/advs.202407026

Nano Letters

CREKA修飾硅質(zhì)體應(yīng)用于膀胱癌治療

膀胱癌，尤其是非肌層浸潤(rùn)性膀胱癌（NMIBC）作為泌尿系統(tǒng)最常見的惡性腫瘤，盡管以順鉑為基礎(chǔ)的化療作為一線治療方案顯示出顯著的臨床療效，但對(duì)于存在淋巴血管侵犯（LVI）的患者，其治療效果仍然有限。

LVI的形成與血小板密切相關(guān)，它們不僅阻礙藥物輸送，還保護(hù)腫瘤細(xì)胞免受化療誘導(dǎo)的細(xì)胞死亡和免疫攻擊。因此，抑制血小板功能成為阻止LVI形成、增強(qiáng)順鉑抗腫瘤活性的關(guān)鍵策略。

2024年8月13日，Nano Letters報(bào)道研究人員通過設(shè)計(jì)CREKA肽修飾的硅質(zhì)體（CREKA@LPT-MSNC）納米藥物，實(shí)現(xiàn)了對(duì)LVI形成的靶向抑制，顯著提升了膀胱癌的化療效果。

這種納米藥物為核殼結(jié)構(gòu)，將替羅非班優(yōu)先裝載于CREKA修飾的脂質(zhì)體殼中，而順鉑則嵌入介孔二氧化硅納米粒子核心。實(shí)驗(yàn)證明，CREKA@LPT-MSNC納米顆粒不僅延長(zhǎng)了血液循環(huán)，還具備優(yōu)異的腫瘤靶向能力，有助于提升腫瘤部位的藥物濃度，同時(shí)減少抗血小板治療的副作用。

體內(nèi)抗腫瘤效果顯示，CREKA@LPT-MSNC有效抑制了LVI的形成，并增加了腫瘤血管的通透性，從而提高了腫瘤內(nèi)的藥物遞送效率，促進(jìn)了腫瘤細(xì)胞對(duì)順鉑的暴露，并最終改善了順鉑的治療效果。除此之外，該納米藥物還具有有效抑制腫瘤轉(zhuǎn)移的作用，顯示出卓越的生物安全性與生物相容性。

這項(xiàng)研究不僅為膀胱癌的精準(zhǔn)治療提供了新的思路和方法，也為其他類型腫瘤的治療提供了可借鑒的范例。

文獻(xiàn)名稱：Targeted Inhibition of Lymphovascular Invasion Formation with CREKA Peptide-Modified Silicasomes to Boost Chemotherapy in Bladder Cancer

DOI: 10.1021/acs.nanolett.4c02485

Advanced Functional Materials

火箭式微針助力深層藥物遞送用于黑色素瘤的聯(lián)合治療

黑色素瘤是一種極具侵襲性的皮膚癌，其治療面臨藥物難以穿透皮膚屏障和系統(tǒng)副作用等問題。微針作為一種獨(dú)特的透皮給藥方式，具有無痛、操作簡(jiǎn)便和患者依從性高等諸多優(yōu)點(diǎn)。然而，現(xiàn)有微針技術(shù)存在給藥深度較淺、治療方法單一等問題，限制了該技術(shù)的應(yīng)用和推廣。

2024年7月11日，Advanced Functional Materials報(bào)道研究人員利用一種火箭式微針遞藥系統(tǒng)，能夠通過自推進(jìn)機(jī)制實(shí)現(xiàn)藥物的深層遞送，在黑色素瘤聯(lián)合治療中表現(xiàn)出良好效果。

該項(xiàng)工作中的微針（microneedle，MN）系統(tǒng)的上層由具有光動(dòng)力活性的介孔二氧化硅納米粒子組成，其特征在于共價(jià)鍵合光敏劑，并在介孔中負(fù)載曲美替尼（trametinib，TRA），這是一種針對(duì)黑色素瘤細(xì)胞過度激活 MEK 通路的靶向小分子藥物。微針的下層由酶交聯(lián)透明質(zhì)酸-酪胺（HA-Tyr）水凝膠和膠原酶（collagenase，CLG）組成，可以充當(dāng)火箭助推器，通過重塑腫瘤組織的細(xì)胞外基質(zhì)（extracellular matrix，ECM）促進(jìn)納米顆粒的深層穿透。

研究人員設(shè)計(jì)了3種微針，測(cè)試結(jié)果表明，PcNP/TRA-HA-Tyr(II)/CLG-MN在腫瘤組織的滲透最深，在體內(nèi)的保留時(shí)間最長(zhǎng)。給藥后進(jìn)行光動(dòng)力治療能夠顯著抑制小鼠A375移植瘤的生長(zhǎng)。

當(dāng)“火箭式微針”穿透皮膚表皮時(shí)，MN的上層和下層發(fā)生分離。MN的下層在皮下膨脹形成水凝膠，調(diào)節(jié)CLG的釋放，從而重塑致密的ECM，促進(jìn)藥物的擴(kuò)散和分布。同時(shí)，MN上層的介孔二氧化硅納米顆粒（PcNP/TRA）深入腫瘤內(nèi)部并被黑色素瘤細(xì)胞內(nèi)吞。

一方面，TRA靶向黑色素瘤細(xì)胞過度激活的MEK通路，降低ERK激酶磷酸化水平。另一方面，Pc-Si響應(yīng)外部紅外光刺激，產(chǎn)生活性氧自由基，實(shí)現(xiàn)黑色素瘤的PDT治療。最終，靶向療法和PDT療法共同發(fā)揮作用，高效殺傷腫瘤細(xì)胞，抑制黑色素瘤生長(zhǎng)。

該研究為藥物深度穿透和黑色素瘤聯(lián)合治療提供了新途徑，為微針技術(shù)在重要疾病治療中的應(yīng)用提供了新思路。

文獻(xiàn)名稱：A Multifunctional Rocket-Like Microneedle System with Thrusters for Self-Promoted Deep Drug Penetration and Combination Treatment in Melanoma

DOI: 10.1002/adfm.202405696

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