为什么介孔SiO2在药物递送领域的应用越来越多？

2024-11-12 　来源：江苏先丰纳米材料科技有限公司　>>进入该公司展台　

介孔二氧化硅纳米粒子（MSN）由于其孔径可调、孔体积大、比表面积大（确保高药物负载能力）以及独特的免疫刺激潜力，在纳米药物输送领域引起了广泛关注。作为药物载体，介孔二氧化硅还可以利用增强渗透性和保留性（EPR）效应实现在肿瘤组织中的保留。

本期小丰整理了介孔二氧化硅在肿瘤治疗应用的最新进展，一起看看下吧~

Advanced Science

WRN核酸酶与MSN纳米粒子联用增强抗肿瘤治疗

当前对肿瘤纤维化的研究主要集中在癌相关成纤维细胞，其可能发挥促肿瘤和抑肿瘤的双重功能，而肿瘤细胞本身是否能发生纤维化转化，能否像肺纤维化一样抑制实质细胞，从而达到抑制肿瘤恶性进展的目的则较少受到关注。

2024年8月29日，Advanced Science报道研究人员利用负载海藻糖二霉菌酸酯（TDM）的介孔二氧化硅纳米粒子（MSN），通过TDM诱导的炎性肉芽肿和MSN诱导的异物肉芽肿的双重作用，诱导肿瘤细胞纤维化。

在该项工作中，研究人员通过制备MSN负载TDM的新型纳米粒子，利用MSN和TDM的双重诱导纤维化作用，构建小鼠皮下负载肿瘤模型，观察其抗肿瘤效果以及通过诱导肿瘤细胞成纤维细胞转化来抑制肿瘤恶性进展的可能性，以发展一种新的抗肿瘤策略。

结合体内外研究表明，TDM/MSN（TM）可以有效进入实体肿瘤诱导肿瘤纤维化，具体表现为胶原内化，并抑制增殖和侵袭能力，提示了肿瘤纤维化治疗的潜在作用。

但进一步研究发现，染色体外DNA（ecDNA）介导了对纤维化诱导的抵抗。为了全面提升疗效，WRN核酸外切酶与TM结合，形成新型纳米颗粒（TMW），能够有效清除ecDNA，全面促进肿瘤细胞成纤维细胞样转化，并在PDX模型中验证了其抑制癌症进展的效果。

该项研究揭示了TDM/MSN-WRN（TMW）诱导肿瘤细胞发生成纤维细胞样转化及相关细胞内胶原沉积，从而抑制肿瘤恶性进展的潜力，提供了一种新的抗肿瘤范式，并为设计抗肿瘤药物提供了新的理论基础和策略。

文献名称：Enhances Antitumor Therapy in Conjunction with Trehalose Dimycolate/Mesoporous Silica NanoparticlesDOI: 10.1002/advs.202407026

Nano Letters

CREKA修饰硅质体应用于膀胱癌治疗

膀胱癌，尤其是非肌层浸润性膀胱癌（NMIBC）作为泌尿系统最常见的恶性肿瘤，尽管以顺铂为基础的化疗作为一线治疗方案显示出显著的临床疗效，但对于存在淋巴血管侵犯（LVI）的患者，其治疗效果仍然有限。

LVI的形成与血小板密切相关，它们不仅阻碍药物输送，还保护肿瘤细胞免受化疗诱导的细胞死亡和免疫攻击。因此，抑制血小板功能成为阻止LVI形成、增强顺铂抗肿瘤活性的关键策略。

2024年8月13日，Nano Letters报道研究人员通过设计CREKA肽修饰的硅质体（CREKA@LPT-MSNC）纳米药物，实现了对LVI形成的靶向抑制，显著提升了膀胱癌的化疗效果。

这种纳米药物为核壳结构，将替罗非班优先装载于CREKA修饰的脂质体壳中，而顺铂则嵌入介孔二氧化硅纳米粒子核心。实验证明，CREKA@LPT-MSNC纳米颗粒不仅延长了血液循环，还具备优异的肿瘤靶向能力，有助于提升肿瘤部位的药物浓度，同时减少抗血小板治疗的副作用。

体内抗肿瘤效果显示，CREKA@LPT-MSNC有效抑制了LVI的形成，并增加了肿瘤血管的通透性，从而提高了肿瘤内的药物递送效率，促进了肿瘤细胞对顺铂的暴露，并最终改善了顺铂的治疗效果。除此之外，该纳米药物还具有有效抑制肿瘤转移的作用，显示出卓越的生物安全性与生物相容性。

这项研究不仅为膀胱癌的精准治疗提供了新的思路和方法，也为其他类型肿瘤的治疗提供了可借鉴的范例。

文献名称：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

火箭式微针助力深层药物递送用于黑色素瘤的联合治疗

黑色素瘤是一种极具侵袭性的皮肤癌，其治疗面临药物难以穿透皮肤屏障和系统副作用等问题。微针作为一种独特的透皮给药方式，具有无痛、操作简便和患者依从性高等诸多优点。然而，现有微针技术存在给药深度较浅、治疗方法单一等问题，限制了该技术的应用和推广。

2024年7月11日，Advanced Functional Materials报道研究人员利用一种火箭式微针递药系统，能够通过自推进机制实现药物的深层递送，在黑色素瘤联合治疗中表现出良好效果。

该项工作中的微针（microneedle，MN）系统的上层由具有光动力活性的介孔二氧化硅纳米粒子组成，其特征在于共价键合光敏剂，并在介孔中负载曲美替尼（trametinib，TRA），这是一种针对黑色素瘤细胞过度激活 MEK 通路的靶向小分子药物。微针的下层由酶交联透明质酸-酪胺（HA-Tyr）水凝胶和胶原酶（collagenase，CLG）组成，可以充当火箭助推器，通过重塑肿瘤组织的细胞外基质（extracellular matrix，ECM）促进纳米颗粒的深层穿透。

研究人员设计了3种微针，测试结果表明，PcNP/TRA-HA-Tyr(II)/CLG-MN在肿瘤组织的渗透最深，在体内的保留时间最长。给药后进行光动力治疗能够显著抑制小鼠A375移植瘤的生长。

当“火箭式微针”穿透皮肤表皮时，MN的上层和下层发生分离。MN的下层在皮下膨胀形成水凝胶，调节CLG的释放，从而重塑致密的ECM，促进药物的扩散和分布。同时，MN上层的介孔二氧化硅纳米颗粒（PcNP/TRA）深入肿瘤内部并被黑色素瘤细胞内吞。

一方面，TRA靶向黑色素瘤细胞过度激活的MEK通路，降低ERK激酶磷酸化水平。另一方面，Pc-Si响应外部红外光刺激，产生活性氧自由基，实现黑色素瘤的PDT治疗。最终，靶向疗法和PDT疗法共同发挥作用，高效杀伤肿瘤细胞，抑制黑色素瘤生长。

该研究为药物深度穿透和黑色素瘤联合治疗提供了新途径，为微针技术在重要疾病治疗中的应用提供了新思路。

文献名称：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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