强强联手，纳米光热赋能化疗精准靶向或成肿瘤疗法新宠？

喜树碱（Camptothecin, CPT）是一种具有强大抗肿瘤活性的天然化合物，尤其在治疗乳腺癌等癌症中展现出显著效果。然而，其临床应用受到了显著胃肠道不良反应的严重限制。尽管通过开发CPT衍生物已在一定程度上减轻了这些不良反应的严重程度，但其发生率仍然较高。因此，如何在保持CPT抗肿瘤疗效的同时，降低其胃肠道不良反应成为亟待解决的问题。为了克服这一难题，科研人员致力于探索多种方法（如纳米技术），以优化CPT的给药方式。此外，肠道屏障和肠道菌群在人体生理和病理过程中发挥着重要作用，而化疗药物对这些因素的影响尚不完全清楚。因此，研究CPT纳米材料化对肠道屏障和肠道菌群的影响，对于提升CPT的治疗效果、减少不良反应具有重要意义。

2024年7月27日，四川大学华西医院钱志勇教授团队在《Bioactive Materials》期刊上发表了题为“Camptothecin multifunctional nanoparticles effectively achieve a balance between the efficacy of breast cancer treatment and the preservation of intestinal homeostasis”的研究论文，该研究旨在通过制备喜树碱多功能纳米颗粒（PCRHNs），并结合光热治疗，实现乳腺癌治疗的疗效与不良反应之间的平衡，同时探讨PCRHNs对肠道屏障和肠道菌群的影响。

该研究首先利用普鲁士蓝（PB）纳米颗粒的光热效应，制备了具有肿瘤靶向能力的PCRHNs，对其进行表征以确保其具有均一的粒径和良好的稳定性。进一步对其中CPT的释放特性进行评估，发现在酸性环境（模拟肿瘤微环境）和高GSH浓度下，CPT的释放速度显著加快，这说明PCRHNs具有良好的肿瘤靶向释放特性。此外，PCRHNs还表现出优异的光热转换性能，在激光照射下能够迅速升温，为光热治疗提供了可能。随后，建立BALB/c小鼠的4T1乳腺癌模型进行体内抗肿瘤实验。实验结果显示PCRHNs+激光治疗在提高抗肿瘤效果的同时，还能减少了全身性毒副作用。进一步评估不同治疗对肠道屏障功能的影响，通过检测小鼠肠道通透性和肠道形态变化来评估肠道屏障的完整性，结果发现PCRHNs+激光治疗组显著改善了化疗引起的肠道屏障损伤，表现为肠道通透性降低和肠道形态恢复。相比之下，高剂量CPT组则表现出明显的肠道屏障功能受损。最后，通过16S rRNA基因测序技术分析了肠道微生物群，发现高剂量CPT组小鼠肠道微生物群发生了显著变化，表现为病原菌的富集和益生菌的减少，而PCRHNs+组小鼠的肠道微生物群落结构相对稳定，未出现明显的菌群失调现象，对其原因进行分析，发现这可能是由于光热效应提高了体内过氧化氢酶活性，促进了氢过氧化物向氧气的转化，从而改善了肠道内的微氧环境，有利于兼性厌氧菌的生长。

总之，该研究通过制备并表征基于PB的PCRHNs，系统地评估了其在乳腺癌治疗中的应用效果及其对胃肠道副作用的影响，发现PCRHNs结合激光照射的治疗方案不仅能够显著提高抗肿瘤效果，还能够有效减轻高剂量游离CPT引发的肠道毒性症状。这一发现为开发安全高效的肿瘤治疗策略提供了新思路，具有广阔的应用前景和重要的临床价值。未来可以进一步探索PCRHNs在其他类型肿瘤治疗中的应用效果及其机制，同时优化PCRHNs的制备工艺和给药方案，以期实现更好的治疗效果和更低的不良反应发生率。此外，对于PCRHNs在肠道微生物群落中的作用机制也需要进一步深入研究，以揭示其在调节肠道微生态平衡方面的潜在作用。

原文链接：

https://doi.org/10.1016/j.bioactmat.2024.07.032