Hyaluronic acid functionalized β-lactoglobulin nanocarriers enhanced tumor targeting and pH-responsive drug release through CD44-mediated endocytosis: in vitro and in vivo assessment
本研究表明，透明质酸功能化的 β-乳球蛋白纳米载体通过 CD44 介导的内吞作用，有效增强了肿瘤靶向性和 pH 响应性阿霉素递送，从而在体外和体内模型中均实现了卓越的细胞毒性和肿瘤生长抑制作用，并具有极佳的生物相容性。
原始论文采用 CC BY 4.0 许可（https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/）。 这是一篇未经同行评审的预印本的AI生成解释。这不是医疗建议。请勿根据此内容做出健康决定。 阅读完整免责声明
想象一下，你正试图将一个威力巨大但同时也非常危险的包裹送到拥挤城市中的某栋特定房屋。如果你只是从卡车上把包裹扔出去，它可能会落在错误的院子里，伤及无辜，或者在交通中丢失。这就是癌症医生在使用化疗药物时面临的日常挣扎。这些药物就像超强力的炸药，可以杀死癌细胞，但由于它们毒性极大，也会在途中摧毁健康的细胞，从而导致可怕的副作用。科学家们一直试图建造一种被称为“纳米载体”的“智能运输车”。把它们想象成微小的、隐形的车辆，可以将危险的药物藏在一个保护壳内，让它安全地穿过血液循环，并且只在到达确切地址（即肿瘤）时才打开车门。一个大问题是：我们如何确保这辆卡车准确知道要去哪里，而不会撞到错误的建筑物？
正是在这里，来自伊朗和澳大利亚的一个研究小组提出了一个聪明的方案。他们想要构建一种能够通过识别癌细胞“制服”来识别目标的递送系统。癌细胞通常在表面佩戴一种特定的徽章，叫做 CD44 受体，而健康细胞通常不会有这么多这种徽章。科学家们决定使用一种在牛奶中发现的蛋白质——β-乳球蛋白（β-lactoglobulin）作为运输车的主体，因为它安全且可生物降解。为了让这辆卡车变得聪明，他们用一种由透明质酸（hyaluronic acid）组成的特殊外衣将其包裹起来，这是一种天然糖类，起到了“钥匙”的作用。这把钥匙旨在完美契合癌细胞上的 CD44 “锁”。他们还在中间添加了一层粘性层，以帮助外衣贴合得更紧。目标是创造一种在体内旅行时保持关闭状态，但一旦找到肿瘤就会迅速打开并释放药物的载体。
研究人员制造了这些微小的球形载体，并将它们命名为 BLGNP-DOX/PLL/HA。在测量时，他们发现这些卡车的宽度约为 205 纳米——如此之小，以至于成千上上个这样的载体都能挤在针尖上。他们向这些卡车中装载了阿霉素（doxorubicin），这是一种常见的化疗药物。为了测试他们的“智能钥匙”是否奏效，他们进行了一系列实验。首先，他们检查了卡车是否能在血液旅途中生存。他们发现，这些载体对血细胞非常友好，几乎不会造成损伤或凝血，这是一个很好的安全性信号。
接着，他们在装有乳腺癌细胞（MCF-7）的实验室培养皿中测试了这些卡车。结果令人兴奋：癌细胞吸收这些智能卡车的速度，比吸收纯药物或没有特殊外衣的卡车要快得多。这是因为透明质酸外衣起到了磁铁的作用，抓住了癌细胞上的 CD44 受体，并将药物拉入细胞内部。一旦进入内部，卡车就开始分解并释放药物。科学家们注意到一个很酷的现象：这些卡车具有“pH 响应性”。这意味着在身体正常的、中性的环境（pH 7.4）下，它们保持紧闭；但当它们到达肿瘤或进入细胞内部这种略微酸性的环境时，它们就会打开并倾倒货物。他们还发现，当卡车遇到一种被称为透明质酸酶（hyaluronidase）的酶时，会释放更多的药物，这种酶在肿瘤中经常存在，它充当了第二个触发器，以确保药物被释放出来。
最后，团队通过在患有乳腺肿瘤的小鼠身上进行测试，将这些卡车投入实战。他们给小鼠注射了智能卡车、普通卡车或仅是药物本身。接受智能卡车治疗的小鼠表现出最好的结果：与其他组相比，它们的肿瘤生长得慢得多。重要的是，与接受纯药物治疗的小鼠相比，这些小鼠并没有变得那么虚弱；它们的血细胞计数和肝脏健康状况都更接近正常水平。这项研究表明，这种基于牛奶蛋白、涂有糖类的递送系统是更精确、更安全地靶向癌症的一种极具前景的方法，尽管研究人员指出，这目前仍处于临床前概念验证阶段，这意味着它在实验室和小鼠实验中展现出了巨大的潜力，但在帮助人类之前还需要进行更多测试。
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