多药纳米颗粒平台改善抗癌药物输送

在一项针对小鼠的研究中，麻省理工学院的化学家们证明，他们的多药物纳米粒子比相同比例但未与粒子连接的药物更有效地缩小肿瘤。他们的纳米粒子平台可能被用于针对各种癌症的药物组合治疗。他们的发现发表在 Nature Nanotechnology 上一篇题为“Molecular bottlebrush prodrugs as mono- and triplex combination therapies for multiple myeloma”的文章中。

研究人员写道：“癌症治疗通常具有狭窄的治疗指数，并涉及潜在的亚最优药物组合，这是由于药物分子的不同物理特性所致。纳米医学平台可以应对这些挑战，但尚不清楚协同作用的自由药物比例是否可转化为纳米载体，并且是否比相同剂量的单药物纳米载体混合物效果更好。在这里，我们报道了一种瓶刷前药物(BPD)平台，旨在回答多发性骨髓瘤治疗背景下这些问题。”

“寻找癌症协同组合疗法非常有兴趣，这意味着它们利用了某些癌细胞的基本机制，从而更有效地杀死癌细胞，但通常我们不知道正确的比例是什么，”该研究的高级作者之一、麻省理工学院化学教授Jeremiah Johnson博士解释道。

几年来，Johnson的实验室一直在研究设计用于携带多种药物的聚合物纳米粒子。在这项新研究中，他和他的团队专注于瓶刷形粒子。

Johnson说：“如果我们想制造一个有两种或三种或任意数量药物的瓶刷，我们只需要合成这些不同的药物结合单体，混合它们并聚合它们。得到的瓶刷与只含一种药物的瓶刷完全相同，但现在它们内部具有两种、三种或任何数量的药物。”

研究人员首先测试了携带一种药物——博来珠单抗颗粒：博来珠单抗被用于治疗一种影响浆细胞的B细胞的癌症——多发性骨髓瘤。博来珠单抗是一种蛋白酶体抑制剂，这种药物可以防止癌细胞分解它们产生的多余蛋白质。

单独使用博来珠单抗时，它往往会积累在红细胞中，因为红细胞具有高蛋白酶体浓度。然而，当研究人员给小鼠注射他们的瓶刷前药物版本时，他们发现颗粒主要积累在浆细胞中，因为瓶刷结构可以保护药物不被立即释放，从而使其循环足够长的时间以达到目标。

“如果你向体内注射三种药物，这些药物以正确的比例到达癌细胞的可能性非常低。这些药物具有不同的性质，导致它们到达不同的位置，这极大地妨碍了这些已经确定的协同药物比例的转化，”约翰逊说。

在两种多发性骨髓瘤小鼠模型的测试中，研究人员观察到三种药物的瓶刷，其协同比例明显抑制了肿瘤生长，与以相同比例给予的自由药物以及三种不同的单药瓶刷混合物相比。

“我们很高兴看到，单独使用博来珠单抗瓶刷前药物是一种优秀的药物，与博来珠单抗相比，它表现出了更好的疗效和安全性，这使我们追求将这种分子作为下一代蛋白酶体抑制剂引入临床，”约翰逊说。“它具有完全不同的特性，使你能够拥有更广泛的治疗指数来治疗博来珠单抗以前没有使用的癌症。”

约翰逊的实验室还在研究使用这些颗粒与药物一起传递治疗性抗体，并将它们与更大的颗粒结合起来，这种颗粒可以与药物分子一起传递信使RNA。“这个平台的多功能性给了我们创造新组合的无限机会，”他补充道。

编辑：周敏

排版：李丽