2020年5月20日，上海交通大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院方超教授團(tuán)隊(duì)與美國紐約州立大學(xué)布法羅分校Jonathan F. Lovell教授聯(lián)合在國際期刊Nano Letters在線發(fā)表了題為“Nanobowl-Supported Liposomes Improve Drug Loading and Delivery”的論文。該研究首次建立了納米碗支撐的脂質(zhì)體系統(tǒng)，用于增強(qiáng)藥物裝載和遞送。
脂質(zhì)體藥物用于腫瘤臨床已逾20余年，然而，臨床抗腫瘤療效并不理想，延長患者總生存期和減少毒性的作用有限。重要原因之一是在脂質(zhì)體系統(tǒng)到達(dá)腫瘤部位之前，裝載的藥物在循環(huán)系統(tǒng)中發(fā)生泄漏，導(dǎo)致腫瘤部位的藥物暴露量減少，同時(shí)也增加了對健康器官的損害。藥物泄漏由血漿蛋白（如脂蛋白或其他調(diào)理素（opsonins））引起，這些蛋白破壞脂質(zhì)體雙層的完整性。此外，血流剪切力（shear stress）增加脂質(zhì)體膜的形變和滲透性，導(dǎo)致藥物泄漏。
許多處方因素影響脂質(zhì)體的穩(wěn)定性，如磷脂類型和組成比、藥脂比、膽固醇含量等。聚合物表面修飾是提高脂質(zhì)體穩(wěn)定性的重要方法，聚合物（通常為PEG）可以與脂質(zhì)的頭部基團(tuán)共價(jià)連接，或物理吸附在脂質(zhì)體的外表面，以排斥血清蛋白的吸附并調(diào)節(jié)藥物的釋放。聚合物還可通過交聯(lián)形成籠狀的保護(hù)層。也有研究人員建立了納米粒穩(wěn)定的脂質(zhì)體，帶電納米粒子在磷脂雙層膜上的非特異性吸附可提供空間和靜電排斥力，進(jìn)而防止脂質(zhì)體相互融合。已有的方法大多數(shù)是修飾脂質(zhì)體表面，這可能同時(shí)引入不利的納米-生物界面相互作用，有必要開發(fā)一種新的保持脂質(zhì)體的表面特性不變的新的穩(wěn)定化方法。
為此，研究人員將納米碗嵌入脂質(zhì)體內(nèi)水腔，創(chuàng)建了一種納米碗支撐的脂質(zhì)體（NbLipo），該系統(tǒng)可顯著增強(qiáng)藥物（阿霉素DOX）的裝載（DOX@NbLipo），并有效抵抗血清蛋白和血流剪切力導(dǎo)致的藥物泄露。其主要原理和機(jī)制如下：（1）納米碗開口角為90-110°（開口面積占內(nèi)水腔表面積的14.6-21.3%），與普通脂質(zhì)體相比，減少了藥物從內(nèi)水腔中泄漏的面積。（2）納米碗為剛性結(jié)構(gòu)，其對脂質(zhì)體雙分子層的支撐作用（楊氏模量NbLipo為2.6 MPa，為普通脂質(zhì)體（0.08 MPa）的32.5倍）可抵抗血清或血流剪切力對膜結(jié)構(gòu)的破壞。（3）剛性納米碗可以抵抗硫酸阿霉素晶體對脂質(zhì)體雙層的破壞（導(dǎo)致包封率降低），并在高藥脂比（0.5）時(shí)仍獲得高效裝載（包封率> 95%）。
研究表明，攝取進(jìn)入腫瘤細(xì)胞后，DOX@NbLipo中的藥物仍可獲得快速、高效釋放。與普通阿霉素脂質(zhì)體（DOX@Lipo）相比，DOX@NbLipo具有更長的血漿半衰期，可將更多的藥物DOX遞送至4T1原位乳腺腫瘤部位，顯著抑制腫瘤生長和肺轉(zhuǎn)移，與未處理組（生理鹽水組）相比，DOX@NbLipo治療組中位生存期（50天）延長率達(dá)108.3%。
與修飾或工程化脂質(zhì)體表面或雙層的現(xiàn)有脂質(zhì)體穩(wěn)定化方法不同，本研究僅將剛性納米碗嵌入現(xiàn)有脂質(zhì)體制劑的水腔中，這種簡單有效的脂質(zhì)體穩(wěn)定策略有望廣泛推廣應(yīng)用，并進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)臨床轉(zhuǎn)化，相關(guān)技術(shù)已申請中國發(fā)明專利。該論文被選為ACS Editors’ Choice，5月20日發(fā)表當(dāng)日美國化學(xué)會即以“Nanobowls serve up chemotherapy drugs to cancer cells”為題進(jìn)行了新聞報(bào)道，并進(jìn)一步被EurekAlert!（AAAS下屬），ScienceDaily, News Medical, Technology Networks, AZoNano等10余家國際新聞媒體轉(zhuǎn)載報(bào)道。5月20日在線發(fā)表以來，該論文Altmetric關(guān)注得分（Altmetric Attention Score）已達(dá)83，位列Altmetric所跟蹤的全部1500余萬條研究成果的前5%（top 5%）。
上海交通大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院研究生陳中堅(jiān)、楊思聰為論文的共同第一作者，上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院方超教授和美國紐約州立大學(xué)布法羅分校Jonathan F. Lovell教授為該論文的通訊作者。感謝上海中醫(yī)藥大學(xué)陳紅專教授和加拿大多倫多大學(xué)鄭崗（Gang Zheng）教授的支持幫助。該研究獲得國家自然科學(xué)基金委、上海市科委和教委項(xiàng)目的資助。
原文鏈接：
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.0c00495
新聞媒體鏈接：
美國化學(xué)會：
https://www.acs.org/content/acs/en/pressroom/presspacs/2020/acs-presspac-may-20-2020/nanobowls-serve-up-chemotherapy-drugs-to-cancer-cells.html
EurekAlert! (AAAS)：
https://www.eurekalert.org/pub_releases/2020-05/acs-nsu051520.php
ScienceDaily:
https://www.sciencedaily.com/releases/2020/05/200520084129.htm
News Medical:
https://www.news-medical.net/news/20200520/Researchers-report-a-new-way-to-stabilize-liposomes.aspx
Technology Networks：
https://www.technologynetworks.com/drug-discovery/news/nanobowls-aid-delivery-of-chemotherapy-drugs-to-cancer-cells-335140
AZoNano:
https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=37309#
