综述:有机纳米平台用于金属药物递送:结直肠癌治疗的最新进展

《Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Reviews on Cancer》:Organic nanoplatforms for metallodrugs delivery: Current advances in colorectal cancer

【字体: 时间:2026年02月03日 来源:Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Reviews on Cancer 8.3

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  这篇综述系统探讨了有机纳米载体(脂质体、蛋白质纳米粒、聚合物系统等)作为金属药物(铂类、钌类、铜/锌配合物等)递送平台在结直肠癌(CRC)治疗中的前沿进展。文章重点分析了如何通过纳米技术克服传统金属药物溶解度差、稳定性低和系统毒性大等瓶颈,并详细评述了各类纳米载体的合成复杂性、生物相容性及临床转化可行性。作者指出,尽管临床影响将逐步显现,但纳米载药系统在提升靶向性、逆转耐药性和改善药代动力学(PK)方面展现出巨大潜力,其未来发展关键在于制造工艺的规模化与长期安全性评估。

有机纳米平台用于金属药物递送:结直肠癌治疗的最新进展
1. 引言
结直肠癌(CRC)是全球第三大常见恶性肿瘤,2022年新发病例约114万,死亡病例近53.8万。传统疗法因肿瘤发生机制复杂、诊断延迟及耐药性而疗效受限。金属药物(如铂、钌、金、铜配合物)因其独特的化学性质和作用机制(如诱导活性氧(ROS)生成、靶向DNA交联)成为新兴抗癌策略。然而,其临床应用受限于水溶性差、稳定性低及系统毒性。纳米载体(如脂质体、蛋白质纳米粒、聚合物系统)通过改善药物溶解度、延长血液循环时间及增强肿瘤靶向性,为金属药物的递送提供了创新解决方案。
2. 有机纳米颗粒的分类与特性
有机纳米载体主要包括脂质基、蛋白质基、聚合物基及细胞膜包被系统。脂质体具备临床成熟度高、可负载亲/疏水性药物的优势;蛋白质纳米粒(如白蛋白、铁蛋白)以生物相容性见长;聚合物系统(如PLGA、PCL)则支持高度定制化设计。这些载体通过调控尺寸(通常为10–500 nm)、表面修饰(如PEG化)及刺激响应性(如pH、GSH触发释放),实现金属药物的精准递送。
3. 脂质基纳米载体
脂质体作为经典载体,可通过修饰靶向配体(如叶酸、西妥昔单抗)增强CRC细胞特异性摄取。例如,pH敏感脂质体(含DOPE/CHEMS)在肿瘤微酸环境中快速释放奥沙利铂(OX),显著降低神经毒性。固体脂质纳米粒(SLNs)和立方晶胶束(cubosomes)则通过改善金属配合物(如Zn(II)、Cu(II))的稳定性,提高肿瘤内蓄积并逆转耐药性。临床前研究表明,负载OX的脂质体在CRC模型中可将肿瘤抑制率提升至50%以上,同时避免传统化疗的血液学毒性。
4. 蛋白质基纳米载体
白蛋白纳米粒(如ABI-007)利用gp60受体介导的转胞作用靶向肿瘤,成功递送铂类药物(如顺铂CIS)。铁蛋白(Fn)纳米笼通过可逆自组装封装金(Au)或钌(Ru)配合物,实现溶酶体逃逸和线粒体靶向。实验显示,负载Mitoxantrone的Fn系统在CRC小鼠模型中诱导免疫原性细胞死亡(ICD),并联合光热疗法实现肿瘤完全消退。蛋白质载体的天然生物降解性进一步降低了免疫原性风险。
5. 细胞膜包被纳米颗粒
红细胞膜或癌细胞膜包被的纳米颗粒(如RBC@NPs、CC@NPs)通过模拟生物膜结构延长循环半衰期并逃避免疫清除。例如,OX与Juglone共载的RBC@NPs在CRC异种移植模型中显示持续药物释放,肿瘤蓄积量较游离药物提高4.2倍。巨噬细胞膜包被的纳米载体则利用炎症趋化性靶向转移灶,协同金属药物(如Cu(II))诱导铜死亡(cuproptosis),增强抗PD-1免疫疗法响应。
6. 聚合物基智能纳米载体
聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)、壳聚糖和透明质酸(HA)等聚合物可通过乳化-溶剂挥发法制备尺寸均一的纳米粒。刺激响应型设计(如GSH裂解的二硫键)使铂(IV)前药在肿瘤高谷胱甘肽(GSH)环境中激活,显著降低脱靶毒性。树枝状聚合物(如PAMAM)通过表面官能团高效负载钌 polypyridyl 配合物,在CRC细胞中引发线粒体凋亡,IC50值达纳摩尔级。此外,聚合物胶束(如Pluronic F127)包封Ru(III)-二硫代氨基甲酸盐,通过EPR效应提高肿瘤富集,并克服ABC转运蛋白介导的耐药。
7. 临床转化与挑战
目前,脂质体伊立替康(IRI)等纳米制剂已进入CRC临床II期试验(如NCT07051785),重点评估其与靶向药(如贝伐珠单抗BEV)联用的安全性与疗效。然而,纳米载体的转化仍面临挑战:人类肿瘤EPR效应异质性、规模化生产的批次一致性、以及监管层面需明确纳米药物质量控制标准。未来需通过头对头临床前比较、优化GMP生产工艺及药物经济学评估,推动金属药物纳米平台向个体化CRC治疗迈进。
8. 结论
有机纳米载体通过改善金属药物的药代动力学(PK)与药效学(PD)特性,为CRC治疗提供了突破传统化疗局限的新途径。各类载体各具优势:脂质体临床成熟度高,蛋白质纳米粒生物相容性佳,聚合物系统设计灵活性突出。未来研究应聚焦于载体材料的创新、靶向策略的优化以及规模化生产技术的开发,以加速金属药物纳米制剂在结直肠癌临床治疗中的应用。

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