蘇州醫工所開發天然中藥作為化療藥物研究取得進展

肝癌是一種恐怖的致死性疾病，平均每年死於肝癌的患者達近百萬人。化療是術後患者常用的輔助治療手段，同時也為不能手術的患者提供了有效的治療途徑。因此，化療在肝癌的治療中佔有重要的地位。然而，由於耐藥性問題，目前臨床上使用的化療藥物的治療效果並不理想。而且，由於傳統的化療方式缺乏特異性，因此患者承受了如腹痛、腹水、噁心嘔吐、黃疸等一系列的毒副反應。因此，臨床上急需開發新的化療藥物以提高肝癌的治療效果並同時降低治療過程中所引起的系統毒性。

近些年來，一些傳統的天然中草藥由於其獨特的生物活性，引起了科學家們的關注。黃連素是一種異喹啉生物鹼，提取於中草藥黃連黃柏的根莖，具有廣泛的藥理學作用。在傳統的中醫治療中，常被用於治療胃腸道疾病。隨著對黃連素研究的深入，科學家們發現黃連素具有很好的抗腫瘤效果。黃連素可以通過抑制肝癌細胞中的磷脂酶（cPLA2）和環氧酶(COX)-2的表達並上調黃勝四烯酸（AA）與前列腺素的比例E2（PGE2），進而引起細胞凋亡誘導因子（AIF）介導的細胞凋亡，殺死腫瘤細胞並抑制癌症的複發。此外，黃連素對正常組織具有較低的毒性。因此，黃連素在癌症的治療上具有極好的應用前景。然而，胃腸道吸收差、生物利用低限制了黃連素在臨床上的進一步使用。因此，開發高效的藥物載體以提高黃連素進入腫瘤細胞的含量，顯得尤為重要。

最近，中國科學院蘇州生物醫學工程技術研究所檢驗室研究員董文飛課題組的王政等人開發出一種納米粒子——Janus型磁介孔二氧化硅納米粒子。利用該粒子擔載黃連素，成功地提高了腫瘤細胞內黃連素的含量，並通過外加磁場的作用，進一步增強了黃連素的抗腫瘤效果。

Janus型磁介孔二氧化硅納米粒子具有理化性質穩定，毒性低，生物相容性好，可修飾性強等優勢。與傳統球型核殼結構的磁介孔二氧化硅納米粒子相比，Janus型磁介孔二氧化硅納米粒子由於結構的特殊性，磁頭和介孔棒功能上不會相互干擾，在表現出較高的飽和磁化強度的同時具備載葯容量大、細胞內吞能力強等特點。因此，非常適合作為化療藥物的載體。

課題組通過實驗，探究了Janus型磁介孔二氧化硅作為黃連素藥物載體的應用價值。實驗結果表明，研究製備的納米粒子具有均一的形貌，高的磁性能和極好的介孔性質。在肝癌細胞和正常細胞中，空載的納米粒子均表現了較低的毒性和極好的細胞內吞效果。利用這種納米粒子擔載黃連素，其24小時載藥量高達20.7%，並呈現pH響應性釋葯的特徵。相比於單純的黃連素，相同劑量的磁介孔載黃連素對肝癌細胞展現了更強的殺傷作用，而對於人正常細胞，磁介孔載黃連素的毒性更低。有趣的是，在外加磁場的作用下，該納米載葯系對人肝癌細胞的抑制作用被進一步增強，而對正常細胞的作用效果不明顯。研究人員通過共聚焦顯微鏡研究了這種現象的作用機制，發現了在人肝癌細胞中，磁介孔載黃連素組中細胞內黃連素明顯多於單純黃連素組，而外加磁場組中細胞內黃連素的量最多。而在人正常細胞中，該納米載葯系統的釋放黃連素的量明顯少於單純黃連素組。這種選擇性的釋放解釋了該納米載葯系統高效低毒的作用效果。

綜上所述，該實驗證明了Janus型磁介孔二氧化硅納米粒子是黃連素的優良載體，同時該研究也為利用天然中草藥開發有效安全的化療藥物提供了新的思路。相關工作已發表在Chemical biology & Drug design上。

來源：蘇州生物醫學工程技術研究所

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