趙昌順,溫蘇晨,萬雨晴,敖裕利,陳維
(中國藥科大學工學院,江蘇 南京 211198)
癌癥是全世界最致命的醫(yī)療難題之一,目前臨床治療手段主要有手術治療、化療和放療。在全身系統(tǒng)性的腫瘤治療中,化療仍是首選,通過化學藥物抑制腫瘤細胞的增殖和轉移,最終殺死腫瘤細胞。然而,單一化療治療效率低,難以克服腫瘤復雜的微環(huán)境,如異質性的血管異常、淋巴引流障礙、腫瘤間質壓增加和致密的細胞外基質等[1]。此外,長期單一化療也會造成腫瘤細胞P-糖蛋白(P-gp)表達增加、細胞凋亡機制異常、藥物作用靶點改變以及細胞膜組成結構變化,從而減少腫瘤對藥物的攝取量,產生多藥耐藥性(MDR)。
隨著科技的進步,基因治療、光熱治療、光動力治療、免疫治療等一系列新型腫瘤治療手段被應用于臨床,不同作用機制的治療手段為腫瘤耐藥和復發(fā)轉移等問題帶來了解決方案。腫瘤聯(lián)合治療通過多種不同類型藥物的聯(lián)用或不同治療方式的結合,對腫瘤細胞的多種信號通路進行抑制,極大程度地提高腫瘤對抗癌藥物的敏感性以及藥物的殺傷能力,延長癌癥患者生存期[2-3]。盡管聯(lián)合治療具有眾多優(yōu)勢,但在實際使用過程中不同治療藥物的藥動學和生物分布等性質不同,很難控制不同治療藥物的比例和到達病灶部位的時間,造成其在臨床應用中常常收效甚微,甚至在治療過程中帶來毒副作用的疊加[4-5]。
近年來納米技術的出現為解決聯(lián)合治療中劑量方案復雜、患者依從性差、療效不佳等問題提供了有力工具。兩親性聚合物膠束(PM)是眾多疾病治療研究中的常用載體,其系由兩親性嵌段共聚物在水溶液中自組裝形成的具有“核-殼”結構的納米載體[6]。膠束的疏水核可以包載多種疏水性化療藥來增加藥物的溶解度,親水性殼層利用水合作用形成保護性屏障,從而減少血液循環(huán)過程中蛋白的吸附和網狀內皮系統(tǒng)的清除,延長藥物的半衰期。PM的粒徑通常較?。?0 ~ 100 nm)、分布較窄且可通過控制親疏水嵌段的長度來調節(jié)粒徑大小。已上市的Genexol?PM基于甲氧基化聚乙二醇-聚(D,L-乳酸)(mPEG-b-PDLLA)兩親性嵌段共聚物形成球形膠束并包載了紫杉醇(PTX),在臨床上用于卵巢癌和非小細胞肺癌的治療[7]。結構明確、便于改性是PM的一個特點。在聚合物合成中通過增加靶頭配體(如抗體片段[8]、肽[9]和小分子[10]等)和敏感型化學鍵/基團設計多功能型PM,來提高PM在腫瘤部位的富集和特定細胞的內化,并針對腫瘤部位內源性/外源性的刺激(pH、酶、氧化還原、缺氧、光、熱、超聲波等)作出響應,完成藥物在特定區(qū)域的快速釋放[11]。先進的PM遞送系統(tǒng)為腫瘤化療聯(lián)合治療策略提供了更多的選擇。目前對PM的綜述主要集中在PM的普遍性介紹,如制備、載藥和應用,單獨對PM用于化療聯(lián)合治療的介紹較少[12-13]。本文綜述了納米膠束藥物介導基于化療的腫瘤聯(lián)合治療的研究進展,為納米膠束藥物的設計提供參考。
目前,多種化療藥物聯(lián)用策略已被廣泛應用于臨床抗腫瘤治療。相比于單一化療藥,2種或2種以上化療藥物的聯(lián)合使用可以同時調控腫瘤細胞中的不同信號通路,起到協(xié)同殺傷作用,有效克服腫瘤MDR并降低單個藥物使用劑量來減少全身毒性[14]。例如,阿霉素(DOX)和順鉑的聯(lián)合應用可通過特異性干擾DNA分子帶來良好的協(xié)同抗癌效果[15]。然而,傳統(tǒng)的多藥聯(lián)用療法中常存在各藥物成分之間生物利用度不同和藥代動力學半衰期變化等問題[16]。PM具有獨特的核殼結構,疏水內核可以有效裝載多種難溶性化療藥,有望實現藥物在藥代動力學和藥效學體內分布上的統(tǒng)一。Zhang等[16]設計了基于杯芳烴大環(huán)兩親物的自組裝納米粒子(MASN),其能夠精確地裝載多種藥物并將它們按比例遞送至腫瘤。在體外將PTX與吲哚胺2,3-雙加氧酶(IDO)抑制劑NLG919分別以1∶4和4∶1的物質的量比值裝載到MASN中,經靜脈注射24 h后,腫瘤部位的藥物比基本不變(PTX與NLG919的物質的量比值分別為1∶4.14和4.09∶1),有效保證了腫瘤部位的最佳藥物比例。值得注意的是,PM在載藥時也會因為藥物分子之間較強的分子間疏水作用,帶來藥物的聚集而導致藥物裝載困難,載藥量降低且藥物比例不可控??梢酝ㄟ^增加PM與藥物之間的相互作用力來改善對藥物的裝載能力,如供體-受體相互作用[17-18]。Wu等[19]制備了苯基硼酸(PBA)修飾的兩親性聚合物聚乙二醇-聚[(N-2-羥乙基)-天冬酰胺](mPEG-PHEA/PBA),利用疏水鏈段中PBA(作為電子受體)與伊利替康和DOX之間的供體-受體相互作用,實現了超高的載藥量(約50%)和載藥效率(高于95%),且載藥膠束粒徑分布均一。在Lewis肺癌異種移植荷瘤小鼠中進行的研究顯示,經載藥膠束治療后16 d的觀察期內,腫瘤幾乎停止生長。
膠束通過物理作用包載藥物在體內循環(huán)過程中可能出現藥物泄露等問題。聚合物前藥策略,即利用對腫瘤微環(huán)境(TME)敏感的化學鍵將化療藥連接到PM,有效提高了藥物在血液循環(huán)中的穩(wěn)定性。聚合物前藥可自組裝形成前藥膠束,同時包載另一種化療藥進行聯(lián)合治療。Lin等[20]制備了包載多西他賽(DTX)的pH/谷胱甘肽(GSH)雙響應miR-34a調節(jié)劑Rubone(RUB)前藥膠束,有效解決了RUB載藥效率低(低于7%)的問題。在被細胞內吞后溶酶體低pH的條件下氨基質子化帶來DTX快速釋放,進而前藥聚合物暴露在GSH下,發(fā)生二硫鍵的斷裂并釋放RUB,實現了RUB和DTX細胞內的共同遞送。聚合物前藥膠束還可通過敏感鍵將多個藥物鍵連,有效解決藥物泄露問題,實現藥物定點控制釋放。Zhang等[21]設計了GSH響應型順鉑和喜樹堿(CPT)雙重前藥膠束。前藥膠束在血液循環(huán)中保持穩(wěn)定結構,被腫瘤細胞攝取后,響應pH變化發(fā)生電荷反轉,實現溶酶體逃逸,隨后在GSH刺激下順鉑和CPT快速釋放,Chou-Talalay聯(lián)合指數為0.389,雙前藥膠束中2種化療藥在人乳腺癌MCF-7細胞中表現出優(yōu)異的協(xié)同抑制作用(見圖1)。
圖1 刺激響應型雙前藥膠束用于多種化療藥物聯(lián)合治療的示意圖[21]Figure 1 Schematic diagram of stimuli-responsive dual-prodrug micelles used in combination therapy of multiple chemotherapeutic drugs
光療是一種新型的非侵入性腫瘤治療方法,包括光動力療法(PDT)和光熱療法(PTT)。與傳統(tǒng)化療相比,光療具有時空高度選擇性、易于操作、微創(chuàng)/無創(chuàng)傷性、低全身毒性以及腫瘤缺乏相應耐藥機制等特點。PM的核殼結構可以有效地實現化療和光療的整合,憑借不同的治療機制來克服傳統(tǒng)單一化療手段的不足[22-24]。
PDT是利用光動力效應來進行腫瘤治療的新方法,其技術包含3個關鍵要素:光源、組織氧和光敏劑。在特定波長激光的照射下,光敏劑吸收能量傳遞到周圍的氧分子上,產生活性氧自由基(ROS),如過氧化氫(H2O2)、羥自由基、單線態(tài)氧(1O2)和超氧陰離子,從而造成細胞內線粒體、DNA等損傷,進而誘導腫瘤細胞的壞死和凋亡。此外,PDT在殺傷腫瘤細胞過程中還會釋放出大量腫瘤抗原,引起急性炎癥和白細胞浸潤,增強腫瘤部位免疫反應[25]。
在化療和PDT聯(lián)合治療中,通過控制化療藥與光敏劑的劑量比可以有效提高協(xié)同治療效果。Gao等[26]通過酸敏感的腙鍵和還原響應性二硫鍵將DOX和光敏劑酞菁鋅(ZnPc)連接到兩親性嵌段共聚物甲氧基聚乙二醇-聚(L-天冬氨酸-β-芐酯)(PEG-PBLA)上形成雙前藥膠束,來減少載體體內循環(huán)過程中藥物比例的變化。通過設計不同比例化療藥和光敏劑的雙前藥膠束,在DOX/ZnPc物質的量比值為3.8∶1時表現出協(xié)同細胞毒性且主要通過凋亡途徑來誘導細胞死亡。PDT過程中會產生大量ROS,可有效促進腫瘤細胞內藥物的釋放并提高腫瘤對PDT的敏感性[27]。Uthaman等[28]用ROS敏感的硫縮酮連接PEG和硬脂胺(C18),構建ROS響應的兩親性PM,共載化療藥DOX和光敏劑脫鎂葉綠素A(PhA),用于增強局部化學光動力治療。在腫瘤細胞內較高濃度的內源性ROS作用下實現PhA和DOX的初始釋放,隨后在激光照射下PhA產生大量ROS,連接親疏水單元的硫縮酮被快速解離,導致納米膠束結構破壞,加速腫瘤微環(huán)境中DOX的釋放,表現出化療和光動力治療協(xié)同抑制腫瘤生長,以及抗腫瘤免疫效果的增強。目前PDT使用的光敏劑大多被可見光甚至紫外光激發(fā),低波長激光的組織穿透深度較差,使PDT使用受到限制。上轉換納米粒子(UCNP)具有獨特的將近紅外光(700 ~ 1 100 nm)轉換為短波長光的能力,已成為提高PDT治療效果的有效手段[29]。Chen等[30]構建了一種基于聚乙二醇-聚(4,5-二甲氧基-2-硝基芐基甲基丙烯酸酯)(PEG-PNBMA)和玫瑰紅(RB)光敏劑的功能化的UCNP PM,膠束內部裝載組蛋白脫乙酰酶(HDAC)抑制劑AB3,用于神經內分泌腫瘤的化療與PDT聯(lián)合療法以及生物成像。近紅外光照射下激活UCNP產生紫外光以及波長為460 nm、540 nm和650 nm的發(fā)射光,紫外光造成結構中 PNBMA 由疏水性向親水性轉變,從而加速藥物釋放;540 nm發(fā)射光激發(fā)光敏劑RB產生活性氧,此外650 nm發(fā)射光可用于體內外的成像。小鼠抑瘤實驗顯示,基于UCNP的化療和PDT的聯(lián)合治療表現出優(yōu)異的抗腫瘤效果,治療后22 d內小鼠腫瘤體積基本未增加。
PTT是一種廣泛應用的無創(chuàng)性實體腫瘤消融療法,利用光熱劑的熱轉化效應使靶點處產生局部高溫(50℃以上的溫度),進而導致蛋白質變性、機械性膜損傷,甚至是細胞碎裂,造成腫瘤細胞死亡[31]。常見的光熱劑包括近紅外有機染料[如吲哚菁綠(ICG)、IR-780和IR-808]和無機納米材料(如納米金、氧化石墨烯、碳納米管和Fe3O4納米載體)[32]。PTT不需要氧分子的參與,同時具有侵襲性小、對健康組織損傷小、治療準確率高、恢復時間短、并發(fā)癥發(fā)生率低、可遠程智能控制等優(yōu)點,是一種極具潛力的腫瘤治療策略[33]。
與單獨化療相比,PTT誘導的高溫不僅可以殺死腫瘤細胞,還會帶來細胞通透性的增加,提高腫瘤細胞對納米顆粒的吸收,并促進納米顆粒中化療藥物的釋放,誘導細胞內藥物濃度增加,從而增強藥物細胞毒性[34]。藥物釋放充分和有效藥物保留是逆轉腫瘤MDR的2個關鍵因素。Deng等[35]利用N-丙烯酰甘氨酰胺和丙烯腈制備了一種上限臨界溶解溫度(UCST)為44℃、載有光熱劑IR780和化療藥DOX的熱敏納米膠束,其可表現出多重協(xié)同效應。首先,IR780在近紅外光照射下產生光熱效應,誘導膠束解離,藥物快速釋放。光熱效應不僅直接殺傷腫瘤細胞,同時下調了P-gp的表達,有效抑制了對DOX耐藥的人乳腺癌細胞(MCF-7/DOX)中的藥物外排,在MCF-7/DOX荷瘤小鼠模型中的腫瘤抑制率高達94.4%。PTT治療過程中,腫瘤相關成纖維細胞、高間質液壓力和致密的細胞外基質等因素的影響,常常使得納米載體分布不均勻而導致腫瘤細胞殺傷不完全,尤其是在藥物或熱的遺漏區(qū)域[36]。Shi等[37]利用β環(huán)糊精骨架的CPT前藥(β-CD-PCPTss-NH2)通過正負電荷相互作用包載IR820形成單分子膠束。膠束具有出色的腫瘤滲透效果以及還原響應性藥物釋放行為。Song等[38]制備了超靈敏pH響應的尺寸可變DOX前藥膠束,進一步利用DOX和IR780之間的π-π堆積相互作用實現對光熱劑的有效包載,用于A549荷瘤小鼠的化療和光熱聯(lián)合治療(見圖2)。穩(wěn)定的膠束結構在靜脈注射后可以在腫瘤部位有效富集并滯留長達6 d,在腫瘤細胞外基質pH條件下叔胺質子化造成膠束解體,分解為12 nm的超小顆粒和游離IR780并深入滲透到腫瘤中,在光聲成像中IR780的信號遍布整個腫瘤。高效的腫瘤富集以及化療藥與光熱劑對腫瘤的深度滲透使得藥物在低劑量下也表現出顯著的腫瘤抑制作用,抑制率高達97.6%。
圖2 尺寸可變PM用于化療與光熱聯(lián)合治療的示意圖[38]Figure 2 Schematic diagram of size variable PMs used in combination of chemotherapy and photothermal therapy
癌癥免疫治療通過激活患者腫瘤部位的免疫系統(tǒng),增強機體的免疫應答,實現對原發(fā)腫瘤的抑制與清除,并可幫助機體形成免疫記憶來抑制腫瘤的復發(fā)和清除腫瘤轉移灶。然而,在臨床治療中由于腫瘤組織免疫原性低(冷腫瘤)、免疫抑制微環(huán)境和免疫逃逸等問題的存在,使得只有大約20%的癌癥患者對免疫治療有應答。
化療能激活腫瘤免疫原性細胞死亡(ICD),釋放腫瘤抗原、發(fā)生鈣調蛋白到細胞表面的轉移,實現腫瘤由“冷”到“熱”的轉變[39-40]。Dai等[41]利用二硫鍵將姜黃素結合到帶聚乙烯亞胺(PEI)的聚合物骨架上形成前藥膠束,并用其包載免疫檢查點IDO抑制劑NLG919,在黑色素瘤模型小鼠中進行的研究表明,該膠束藥物可高效抑制腫瘤生長、轉移和復發(fā)。膠束對化療藥物和免疫檢查點抑制劑的共遞送中,因作用位點不同常帶來空間分布的差異需求,如化療藥物需要在細胞內發(fā)揮作用而抗體類檢查點抑制劑如PD-1/PD-L1的抗體需要在細胞外釋放,因此載體要能實現級聯(lián)智能響應腫瘤微環(huán)境而釋放藥物。Su等[39]制備了一種pH和基質金屬蛋白酶(MMP)雙敏感膠束納米載體,在腫瘤細胞外微環(huán)境MMP-2和微酸性(pH 6.5)條件的刺激下PEG外殼脫落并釋放PD-1抗體(aPD-1),隨后在細胞內更低pH的內涵體中釋放化療藥物PTX,完成aPD-1和PTX的時空控制釋放(見圖3)。PTX誘導腫瘤細胞發(fā)生ICD來暴露相關腫瘤抗原,激活抗腫瘤免疫,進而aPD-1阻斷PD-1/PD-L1軸以抑制因PTX誘導的PD-L1上調而帶來的腫瘤免疫逃逸?;熉?lián)合免疫治療增加了細胞毒性T淋巴細胞的腫瘤浸潤,γ干擾素(IFN-γ)和腫瘤壞死因子(TNF)-α等細胞因子分泌也明顯增多,表現出顯著的抗腫瘤效果。
圖3 pH和基質金屬蛋白酶雙敏感PM用于化療與免疫療法聯(lián)合治療的示意圖[39]Figure 3 Schematic diagram of pH and MMPs responsive PMs used in combination of chemotherapy and immunotherapy
PM對化療藥物和基因分子的共傳遞也可實現化療免疫聯(lián)合治療。Sun等[42]構建了一種基于聚二甲雙胍(PMet)的納米膠束,共遞送DOX和編碼IL-12基因(pIL-12)的質粒,用于轉移性乳腺癌的化學免疫聯(lián)合治療。透明質酸(HA)修飾的膠束通過腫瘤部位高通透性和滯留效應(EPR)被動靶向和CD44受體介導的主動靶向,實現膠束在腫瘤部位的有效積累和細胞內化,并在內涵體/溶酶體中除去HA外殼,重新暴露出陽離子PMet膠束,利用質子海綿效應實現溶酶體逃逸并促進DOX釋放和pIL-12的成功轉染。研究顯示,DOX誘導腫瘤細胞凋亡并抑制細胞增殖,結合IL-12細胞因子的大量表達進一步增加了自然殺傷細胞(NK細胞)和細胞毒性T淋巴細胞的腫瘤浸潤,調節(jié)M2巨噬細胞向M1巨噬細胞轉型,同時降低了免疫抑制調節(jié)性T(Treg)細胞數量,在4T1乳腺癌肺轉移小鼠模型中顯示出更高的腫瘤抑制效果和抗轉移活性。
單一化療通常只阻斷腫瘤生長進程的一條信號通路,很難實現持續(xù)和完全的抗腫瘤效果。與單一化療相比,化療和基因療法的聯(lián)用,如化療藥和質粒DNA(pDNA)、miRNA或siRNA的聯(lián)合可以有效抑制腫瘤MDR、減少藥物使用劑量、降低致癌蛋白表達,帶來顯著的抗腫瘤效果。其中,帶有疏水性內核和親水性陽離子片段的PM是化療和基因治療聯(lián)用中常用的載體形式[43-44]。
pDNA是一種經典的基因療法,能糾正人體自身基因結構或功能上的紊亂,抑制致病遺傳物質的復制,達到治療目的。比如,p53基因是一類重要的腫瘤抑制基因,作為“基因組衛(wèi)士”對細胞分裂起著減慢或監(jiān)視的作用。p53基因受損或突變會導致癌癥的發(fā)生和腫瘤MDR。Chen等[45]制備了一種兩親性雙功能淀粉衍生物(PDP),用于DOX和pDNA的共同遞送,從而修復p53基因并抑制MCF-7腫瘤的生長。PDP膠束以普魯蘭多糖作為主要骨架材料,修飾了疏水的脫氧膽酸和帶正電荷的低相對分子質量PEI,分別用于DOX和pDNA的負載。PDP膠束在脫氧核糖核酸酶Ⅰ(DNase I)和血清存在下能有效保護pDNA不被降解,并在MCF-7細胞中成功實現p53基因的轉染。在荷瘤小鼠治療中,DOX和p53基因的聯(lián)合使用表現出顯著增強的抗腫瘤效果。腫瘤細胞表面通常過表達某些特異性受體,對載體進行靶向設計,將進一步增加治療效果。MCL-1蛋白作為一種抗凋亡蛋白在多種腫瘤組織中高表達,使腫瘤細胞逃避凋亡并產生抗藥性。葉酸(FA)修飾的PTX和shMCL-1質粒雙轉運復合膠束可以有效主動靶向腫瘤部位,增加載體的腫瘤富集并恢復耐藥性卵巢癌對PTX的敏感性[46]。
miRNA是一類長度約為22個核苷酸的非編碼微小RNA,能結合目標mRNA的互補序列,導致mRNA翻譯抑制或降解,進而參與腫瘤細胞的發(fā)生、發(fā)展、凋亡等過程的調控[47]。特定序列的miRNA能逆轉腫瘤細胞上皮-間質轉化,下調三磷酸腺苷結合盒轉運蛋白的表達,進而提高腫瘤細胞對化療藥的敏感性,與化療聯(lián)用表現出協(xié)同效果[48-49]。
為提高異種移植胰腺癌對化療藥吉西他濱(GEM)的化學敏感性,Uz等[50]開發(fā)了一種生物相容性的五嵌段聚合物納米膠束,用于同時遞送GEM和miR-345,協(xié)同治療胰腺癌。該嵌段聚合物結構中間為溫度敏感的聚合物泊洛沙姆(Pluronic F127),兩端為pH響應性陽離子聚甲基丙烯酸二乙氨基乙酯(PDEAEM),通過疏水和電荷作用共同裝載GEM和miR-345。在腫瘤細胞攝取膠束后,膠束中的叔胺基發(fā)生質子化,實現內涵體的逃逸,并釋放miR-345,完成對細胞的有效轉染,下調sonic hedgehog信號從而減少結締組織增生,改善GEM在胰腺癌腫瘤組織的灌注和化療敏感性,實現對胰腺癌的有效抑制。miRNA 到達靶細胞后有效的解離和釋放是成功轉染和治療的先決條件。Xin等[51]基于聚(乙二醇)-聚[天冬酰胺乙基(對硼芐基)二乙基溴化銨](PEG-B-PAEBEA)設計了ROS響應型膠束,利用結構中季銨,通過靜電作用完成對核酸藥物和ATP激酶抑制劑volasertib的裝載,聚合物骨架中季銨與硼酸進一步發(fā)生氮-硼(N-B)配位,形成穩(wěn)定的膠束結構。在腫瘤部位高濃度ROS作用下,膠束中硼酸基團被氧化,發(fā)生膠束的解離,快速釋放內部裝載的miR-34a和volasertib。Salzano等[52]設計了MMP-2和GSH敏感型雙前藥膠束。分別利用MMP-2敏感肽連接DOX和PEG2k,二硫鍵連接miR-34a和磷脂(PE),進而前藥聚合物和細胞穿透肽(TAT)修飾的PEG-PE混合自組裝形成雙敏感型前藥膠束。其在過表達 MMP-2 的 HT1080 細胞中表現出3倍細胞毒性,并在胞內GSH環(huán)境下釋放miR-34a,下調Bcl2、survivin和notch1。
siRNA通常是一段長度約為21個核苷酸的雙鏈RNA,能阻礙特定基因的翻譯或轉錄,從而抑制基因表達,如siRNA在體內可降解腫瘤過度表達或突變基因序列的特異性mRNA?;熕幒蛃iRNA聯(lián)用可以帶來更強的細胞殺傷效果,減少藥物使用劑量,減輕副作用,達到協(xié)同治療效果[53]。
Polo樣激酶1(Plk1)是在紡錘體形成和中心體成熟等細胞分裂活動中起關鍵作用的致癌基因之一,在多種癌細胞中高表達,其表達水平與癌癥的預后相關。Yin等[54]設計了一種氧化還原響應兩親性殼聚糖基復合物膠束,用于疏水性化療藥物和親水性Plk1 靶向 siRNA(si-Plk1)的腫瘤細胞特異性快速共遞送(見圖4)。結構中二硫鍵連接的疏水性辛胺和陽離子小分子 PEI,分別用于裝載PTX和靜電吸附si-Plk1。通過HA涂層來屏蔽膠束表面正電荷,利用CD44靶向作用有效增加了膠束藥物在A549腫瘤中的富集。在腫瘤細胞質高濃度GSH作用下發(fā)生二硫鍵斷裂,實現PTX和si-Plk1的快速釋放,加強了si-Plk1的轉染能力,有效降低Plk1蛋白的表達。體內抗腫瘤實驗顯示,化療和siRNA聯(lián)合治療表現出協(xié)同抗腫瘤效果,達到86.63%的腫瘤抑制率。
圖4 GSH響應型PM用于化療與基因療法聯(lián)合治療的示意圖[54]Figure 4 Schematic diagram of GSH responsive PMs used in combination of chemotherapy and gene therapy
多種化療藥物聯(lián)用或化療與其他治療策略的結合有望克服傳統(tǒng)化療中常見的腫瘤異質性、復雜性、耐藥性等問題,在達到協(xié)同抗癌效果的同時最大限度地降低毒副作用。聚合物納米膠束系統(tǒng)因其特有結構,具有易于功能化、載藥量大、藥物可控釋放、尺寸較小和腫瘤部位高富集等優(yōu)勢,被認為是腫瘤化療與其他療法聯(lián)合治療策略中的有效工具。盡管基于PM的化療聯(lián)合治療在體外和體內試驗中表現出很好的治療效果,但也面臨著一些挑戰(zhàn)。例如在實際使用過程中,PM大多只通過疏水作用力來裝載藥物,在靜脈注射后被稀釋,當其濃度低于臨界膠束濃度(CMC)時發(fā)生膠束解體,造成快速血液清除和過早的藥物釋放,從而嚴重影響PM在臨床上的轉化。對于膠束穩(wěn)定性和藥物保留時間問題可以通過增加氫鍵、π-π堆積、配位或主客體相互作用等非共價作用力以及通過二硫鍵、腙鍵、點擊化學、游離自由基聚合等化學交聯(lián)手段來盡量解決。在膠束抵達腫瘤組織后又面臨著致密的細胞外基質和較高的組織間滲透壓等問題,阻礙PM藥物在腫瘤中的滲透,無法有效殺傷腫瘤細胞,這些問題的存在都制約著PM的進一步應用。隨著納米醫(yī)學技術的發(fā)展,PM的設計也將不斷完善,智能遞送藥物從細胞水平、亞細胞水平甚至分子水平來調控腫瘤生長,這也將為更多的聯(lián)合治療手段(如腫瘤血管疏導、腫瘤微環(huán)境重塑等)提供有效工具。納米膠束藥物有著廣闊的應用前景,但仍面臨著許多難點,需運用多學科交叉融合的方法來進一步推動膠束藥物的臨床轉化。