pH响应性载表柔比星聚氨基酸纳米粒子在结直肠癌中应用

摘要：目的 化疗在结直肠癌的治疗中有着不可替代的地位,但传统化疗药物由于诸多缺陷难以达到令人满意的疗效,本研究制备了在液体中具有pH响应性的载表柔比星(epirubicin,EPI)的聚氨基酸纳米粒子(nanoparticle/epirubicin,NP/EPI),研究其在结直肠癌化疗中疗效及安全性.方法 以聚乙二醇-block-聚谷氨酸〔methoxy poly(ethylene glycol)-block-poly(L-glutamic acid),mPEG-b-PGA〕为载体,以EPI为模型抗肿瘤药,合成NP/EPI.应用透射电子显微镜及动态激光光散射对NP/EPI进行表征.通过体外药物释放及粒径稳定性实验检测NP/EPI的pH响应性.应用CCK8法检测mPEG-b-PGA细胞相容性及药物细胞毒性.选取C26细胞构建小鼠结直肠癌皮下荷瘤模型,待肿瘤长至约100 mm3时,随机分为EPI组、NP/EPI组及对照组,每组10只.通过小鼠肿瘤体积变化、肿瘤组织病理学检测和原位凋亡染色评估NP/EPI疗效,通过小鼠体质量及生存率变化评估NP/EPI安全性.结果 NP/EPI呈粒径(93.71±7.37)nm的规则球形.NP/EPI在pH7.4、pH6.8及和pH 5.3中的36 h药物累积释放率分别为(35.54±2.13)％、(62.79±2.34)％和(80.12±2.96)％,3组差异有统计学意义,F=241.324,P<0.001.NP/EPI的粒径随着pH值降低逐步增加,在pH7.4、6.8及5.3的环境中孵育24 h后NP/EPI的粒径分别为(102.48±9.85)、(258.48±20.70)和(327.56±27.87)nm,差异有统计学意义,F=153.177,P<0.001.mPEG-b-PGA具有良好的细胞相容性,高浓度梯度的mPEG-b-PGA处理48 h,C26细胞仍保持了90％ 以上的活性.NP/EPI对C26细胞的24 h IC50值为(2.97±0.71)μg/mL,高于EPI的(1.52±0.27)μg/mL,差异有统计学意义,t=3.335,P=0.029,但两者48 h IC50比较〔(0.41±0.05)vs(0.31±0.07)μg/mL〕,差异无统计学意义,t=2.049,P=0.110.体内实验证实,NP/EPI增强了EPI治疗结直肠癌疗效,治疗结束时对照组、EPI组及NP/EPI组肿瘤体积分别为(2846.72±305.28)、(1038.72±121.36)及(627.18±107.54)mm3,3组差异有统计学意义,F=202.370,P<0.001.NP/EPI组的肿瘤抑制率为(90.10±1.16)％,高于EPI组的(79.58±2.03)％,差异有统计学意义,t=10.674,P<0.001.HE及Tunel染色结果证实,共聚物保护能够明显增强EPI引起的肿瘤组织坏死及细胞凋亡.在生物安全性方面,对照组、NP/EPI组及EPI组治疗结束时小鼠体质量分别为(26.99±1.84)、(22.08±1.76)和(18.02±1.84)g,3组差异有统计学意义,F=33.777,P<0.001,且NP/EPI组小鼠生存率为70％,高于EPI组的30％.结论 以 mPEG-b-PGA 为基础的纳米粒子具有良好的 pH 响应性,能够优化 EPI 的结直肠癌疗效及安全性,具有良好的医学应用前景.