中国科学家Nature子刊：新型纳米颗粒来了！ 治疗结直肠癌，疗效显著

中国科学家Nature子刊：新型纳米颗粒来了！ 治疗结直肠癌，疗效显著

据统计，2020年结直肠癌在全球恶性肿瘤中排名第三，癌症死亡率位居第二。由于早期结直肠癌往往无症状，患者被诊断时常为中晚期，因此错过了治疗的机会。此外，传统的术后化疗和放疗会有不同程度的不良反应，因此需要设计更安全、更有效的结直肠癌治疗方法。

细胞膜伪装的纳米颗粒具有膜结构和表面抗原的固有优势，包括延长血液循环、特异性细胞识别和靶向能力以及免疫治疗的潜力。

近日，四川大学钱志勇教授团队在Nature子刊Signal Transduction and Targeted Therapy（IF=39.3）上发表论文，提出了一种直接治疗结直肠癌的方法，研究还利用细胞膜涂层固有的生物相容性和生物界面特性，为开发用于肿瘤治疗的定制细胞膜提供了一种通用策略。

研究流程

微孔普鲁士蓝纳米颗粒（MPB NPs）结构多孔，可高效载药。3-溴丙酸（3BP）对糖酵解具有抑制作用，在诱导肿瘤细胞凋亡以及在临床前研究中预防肿瘤生长方面表现出显着的功效。

研究人员首先对MPB-3BP@CM NPs进行制备和表征。他们合成了MPB NPs，然后将3BP加载到MPB NPs腔中，得到MPB-3BP NPs。随后他们制备、纯化了CM-MSIRPα，然后将其涂覆在MPB-3BP NPs的表面，得到MPB-3BP@CM NPs。

接下来，研究人员测试了MPB-3BP@CM NPs是否可以通过MSIRPα-CD47相互作用与结直肠癌（CRC）细胞结合。结果显示，MPB-3BP@CM NPs与HCT116细胞之间通过MSIRPα和CD47之间的结合而有效的相互作用，且HCT116细胞在摄取MPB-3BP@CM NPs方面表现出显著的效率。此外，体外细胞毒性评价显示，MPB3BP@CM NPs具有调节肿瘤糖酵解代谢的能力，并有效地减弱HCT116细胞中ATP和乳酸的产生。

考虑到MPB-3BP@CM NPs降低HCT116细胞乳酸生成的能力，研究人员又分别测试了MPB-3BP@CM NPs在体外/体内诱导的巨噬细胞极化和巨噬细胞吞噬作用。结果表明MPB-3BP@CM NPs均可诱导强效免疫反应。

MPB-3BP@CM NPs在体外/体内诱导的巨噬细胞极化和巨噬细胞吞噬作用

然后，研究人员评估了MPB-3BP@CM NPs的药代动力学、组织分布和肿瘤富集情况。结果显示，CM-MSIRPα包被的MPB-3BP@CM NPs具有显著的、足以到达靶组织的长循环能力，表明MPB-3BP@CM NPs在肿瘤靶向和药物递送方面具有优势。

MPB-3BP@CM NPs的药代动力学、组织分布和肿瘤富集情况

最后，研究人员对MPB-3BP@CM NPs的抗结直肠癌功效进行了进一步研究。结果显示，使用MPB-3BP@CM NPs后能显著延长生存时间，没有可观察到的全身毒性，表明MPB-3BP@CM NPs对结直肠癌具有良好的疗效和安全性。

MPB-3BP@CM NPs的体内抗肿瘤活性

总结来说，该研究介绍了MPB-3BP@CM NPs细胞膜仿生纳米药物平台，该平台利用MPB NPs作为光热敏化剂和3BP的载体，并将其包裹在表达高亲和力SIRPα变体的细胞膜中。MPB-3BP@CM NPs可延长血液循环时间、有效靶向大肠癌细胞CD47，并通过阻断CD47-SIRPα相互作用，增强巨噬细胞对大肠癌细胞的吞噬作用。此外，体内/体外实验也显示出显著的抗肿瘤活性和极低的全身毒性，为提高结直肠癌治疗的疗效和安全性提供了新的视角。

参考资料：
Yun Yang et al. Genetically programmable cell membrane-camouflaged nanoparticles for targeted combination therapy of colorectal cancer. Signal Transduction and Targeted Therapy（2024）https://www.nature.com/articles/s41392-024-01859-4