上海
近日，美國馬薩諸塞大學阿默斯特分校研究學者在期刊《Advanced Science》上發表了研究論文，題為“Mechanically Triggered DNA Nanovehicles for Targeted Dual-Drug Cancer Therapy”，本研究介紹了一種基于 DNA 的機械納米載體，它能在細胞間連接處由整合素受體產生的拉伸力作用下釋放兩種抗癌藥物——TMPyP4 和阿霉素。經膽固醇修飾的 DNA 結構附著于細胞膜，并在特定機械條件下發生力誘導的結構變化，從而觸發藥物的快速釋放。本研究證明，在 HeLa 和 MCF-7 癌細胞中具有選擇性激活作用，實現了強大的細胞毒性，同時在低張力的 HEK293T 細胞中將脫靶效應降至最低。這種模塊化平臺集成了機械傳感、實時力可視化和靶向治療功能，為更安全、更有效的癌癥治療建立了一類新的力響應型雙藥遞送系統。
刺激響應型雙藥遞送系統：實現精準靶向與協同治療的創新機制
01
刺激響應型雙藥遞送系統代表了治療設計的重大進步，能提高療效并減少副作用。與全身性給藥的傳統療法不同，這些平臺能在腫瘤或炎癥組織等疾病部位選擇性釋放藥物。這種靶向方法使個性化“雞尾酒療法”成為可能，將化療、基因治療和放療等手段結合起來，以適應個體的疾病特征。為了實現這種精準性，遞送系統利用配體 - 受體相互作用、pH 值或溫度敏感載體以及酶、氧化還原或生物分子響應材料等機制。一旦定位，這些載體就會響應特定的生化或物理觸發因素釋放治療劑。多種藥物的協同遞送進一步實現了同步釋放和協同效應，從而在減少對健康組織損害的同時，實現強效且可控的治療。
機械觸發的靶向雙藥癌癥療法
02
研究人員評估了機械觸發的 TMPyP4 和 DOX 釋放用于靶向癌癥治療的潛力。研究人員發現，RGD-DDMV_TMP/DOX 的治療效果與 3 微米游離 TMPyP4/DOX 相當或更優，這可能是由于在力觸發釋放過程中實現了高局部藥物濃度。單藥構建體再次表現出類似的趨勢，RGD 功能化系統始終優于非靶向對照組。
研究人員還使用 0.25 和 0.5 微米的 RGD-DDMV_TMP/DOX 或 nDDMV_TMP/DOX 評估了濃度依賴性細胞毒性，以 0.75 和 1.5 微米的游離 TMPyP4/DOX 作為對照。較低的納米裝置濃度導致細胞毒性相應降低，而 nDDMV 制劑始終表現出極低的細胞死亡率。DNA 納米載體本身沒有內在毒性。為了評估其通用性，將雙藥納米載體應用于同樣表達αvβ3 的 MCF-7 乳腺癌細胞。這些細胞表現出與 HeLa 細胞相似的強烈機械感應和藥物釋放反應，證實了 DDMV 在富含整合素的癌癥類型中的廣泛適用性。
選擇性雙藥釋放及在癌細胞與低張力細胞中的細胞毒性
結論
03
總之，研究人員開發了一種細胞間力響應型 DNA 納米載體，用于實現高選擇性的雙藥遞送。通過將端粒酶抑制劑 TMPyP4 和化療藥物 DOX 融入膽固醇修飾的 DNA 組裝體中，研究人員實現了在 HeLa 和 MCF-7 癌細胞膜上的精確、力觸發式釋放。這些納米裝置在低張力的 HEK293T 細胞中表現出強大的治療效果，且具有極小的脫靶效應。
參考資料：
https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.75286
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