張敏娜，鐘 鳴，王光輝

（1.濟(jì)寧醫(yī)學(xué)院藥學(xué)院，山東 日照276826；2.濟(jì)寧醫(yī)學(xué)院司法鑒定中心，山東 濟(jì)寧272013）

三陰性乳腺癌（triple negative breast cancer，TNBC）與其他乳腺癌亞型相比具有更高的異質(zhì)性，表現(xiàn)為侵襲性、破壞力和耐藥性增強(qiáng)，這種異質(zhì)性與異常相關(guān)基因調(diào)控下腫瘤細(xì)胞雌激素受體（estrogen receptor，ER）、孕激素受體（progesterone receptor，PR）和人體表皮生長因子受體2（human epidermal growth factor receptor 2，HER2）表達(dá)抑制有關(guān)［1-2］。TNBC產(chǎn)生耐藥性的因素包括由異?；虮磉_(dá)引起的藥物流出泵增加，細(xì)胞內(nèi)藥物濃度降低；細(xì)胞膜膜磷脂結(jié)構(gòu)變化減少藥物攝取；屏蔽或改變細(xì)胞內(nèi)藥物靶點等有關(guān)［3-5］，因此，常規(guī)給藥治療TNBC 的方法常難奏效。藥物化療被認(rèn)為是乳腺癌治療的有效方法，但其弊端是損傷腫瘤周圍正常組織甚至其他臟器，導(dǎo)致嚴(yán)重的骨髓抑制和心臟毒性。近年來，隨著納米醫(yī)學(xué)的不斷飛速發(fā)展，TNBC治療過程由單純的納米材料攜帶藥物到納米治療體系的構(gòu)建［6］發(fā)展到TNBC精準(zhǔn)的基因診斷［7］和基因治療［8］、光熱治療［9］、藥物化療［10］和免疫治療［11］。納米遞藥系統(tǒng)借助其獨特的理化性質(zhì)負(fù)載多種化療藥物、抑制性基因片段和免疫增強(qiáng)劑等，特異性光熱消融腫瘤細(xì)胞效應(yīng)治療過程不良反應(yīng)較輕，是目前有重要研究和開發(fā)價值的惡性腫瘤治療策略。本文就近年來納米遞藥系統(tǒng)在TNBC 綜合治療中的應(yīng)用進(jìn)行介紹，為治療TNBC提供參考。

1 納米遞藥系統(tǒng)在腫瘤治療中的應(yīng)用

納米材料在疾病診斷和治療中的應(yīng)用包括藥物和基因載體、診斷和治療監(jiān)測成像、腫瘤綜合治療、抑制殺滅病毒或細(xì)菌以及生物大分子檢測等方面［12-13］。處于1～100 nm粒徑的材料會表現(xiàn)為特有的理化性質(zhì)，在外加激光、超聲、磁場和近紅外光激發(fā)等條件下發(fā)生能量轉(zhuǎn)換，將激光、超聲、磁場和近紅外光介導(dǎo)的微能量轉(zhuǎn)換為熱能或化學(xué)能，構(gòu)建精準(zhǔn)靶向遞藥體系，實現(xiàn)負(fù)載藥物的緩釋效應(yīng)、可控性靶向給藥、治療成像監(jiān)測和光熱消融功能等［14-16］。

近年來，在腫瘤治療方面，納米遞藥系統(tǒng)能夠直接將多柔比星（doxorubicin，DOX）、多西他賽（多西紫杉醇）、環(huán)磷酰胺、5-氟尿嘧啶和順鉑等藥物靶向運(yùn)送到腫瘤細(xì)胞中。納米遞藥系統(tǒng)增加腫瘤細(xì)胞對藥物攝取，也可以通過腫瘤細(xì)胞過表達(dá)的分子（如葉酸受體和轉(zhuǎn)鐵蛋白受體、CD44 分子等）精準(zhǔn)識別靶組織（腫瘤組織）。除此之外，石墨烯納米復(fù)合材料、金納米粒、Fe3O4納米粒和高分子復(fù)合納米粒等納米材料介導(dǎo)的光熱效應(yīng)是殺死腫瘤細(xì)胞及腫瘤干細(xì)胞的重要機(jī)制，其具體過程是在近紅外照射條件下，在腫瘤細(xì)胞間和細(xì)胞內(nèi)駐留的納米載體一方面吸收近紅外光，高效地轉(zhuǎn)化為熱能，腫瘤局部熱能蓄積殺死腫瘤細(xì)胞［17-18］；另一方面可以緩控釋放高劑量化療藥物對腫瘤細(xì)胞進(jìn)行有效抑制和殺滅［19］。

2 光熱療法結(jié)合藥物治療在三陰性乳腺癌治療中的應(yīng)用

近紅外光熱轉(zhuǎn)換的納米材料載體，經(jīng)注射選擇性釋放并聚集到腫瘤組織，在近紅外照射條件下，腫瘤組織和細(xì)胞內(nèi)的納米材料吸收近紅外，經(jīng)光熱轉(zhuǎn)換生成熱能殺死腫瘤細(xì)胞。腫瘤周圍正常組織納米載體吸收較少，在近紅外照射下?lián)p傷較小，顯著提高了光熱療的安全與有效性。多功能金納米球（multifunctional gold nanospheres，MGN）獨特的空間結(jié)構(gòu)和質(zhì)地將近紅外能轉(zhuǎn)化為熱能，納米級粒徑和球狀結(jié)構(gòu)對光具有很強(qiáng)的表面等離子共振吸收效應(yīng)，將光能轉(zhuǎn)換成熱能，產(chǎn)生熱量局部溫度達(dá)到42℃，通過熱效應(yīng)殺滅腫瘤細(xì)胞。除此之外，低溫敏感脂質(zhì)體（low temperature sensitive liposomes，LTSL）在42℃條件下釋放DOX參與腫瘤細(xì)胞的化療過程。熒光共聚焦Z-stack成像和透射電鏡成像證實TNBC 細(xì)胞對MGN 的攝取明顯增加。進(jìn)一步通過細(xì)胞活力測定和細(xì)胞熒光成像MGNDOX-LTSL治療效果與游離DOX和僅負(fù)載DOX的脂質(zhì)體相比，MGN-DOX-LTSL 治療后腫瘤細(xì)胞存活率顯著下降。值得注意的是，實驗結(jié)果顯示，DOX 即使在低濃度（0.5 mg·L-1）下，MGN-DOXLTSL 相對于游離DOX（死亡率17%）取得了更高的細(xì)胞死亡（死亡率33%）。MGN-DOX-LTSL 將MGN光導(dǎo)熱療與LTSL化療藥物遞送協(xié)同進(jìn)行，實現(xiàn)了DOX 靶外組織的毒性最小化并有望徹底根除侵襲性的乳腺癌干細(xì)胞［20］。

不同材質(zhì)的納米材料其性質(zhì)有所差異，石墨烯量子點（graphene quantum dot，GQD）納米材料屬于不含高毒性金屬元素的環(huán)保型材料，由于其電子在每個方向上的運(yùn)動都受到限制，量子局域效應(yīng)特別顯著，帶隙寬度范圍可調(diào)，容易實現(xiàn)表面功能化。另外GQD具有良好的光激發(fā)產(chǎn)熱和激發(fā)生成單線態(tài)氧的功能，在近紅外區(qū)域具有最大的發(fā)射量，在腫瘤治療成像方面顯示出巨大的潛力。中空介孔二氧化硅納米顆粒（hollow mesoporous silica nanoparticles，HMSN）包裹（at，@）GQD 經(jīng)聚乙二醇（polyethylene glycol，PEG）修飾后構(gòu)成GQD@HMSN-PEG，此遞藥系統(tǒng)具有良好的光吸收和發(fā)射單線態(tài)氧（1O2）功能，1O2為分子氧，通過強(qiáng)氧化作用殺傷腫瘤細(xì)胞。另外GQD@HMSN-PEG 對DOX具有更高的載藥率，更長的腫瘤保留時間和更明顯的療效［21］。

整合素α 抗體與PEG 納米膠束的結(jié)合可促進(jìn)碼RNA，可調(diào)節(jié)多個基因表達(dá)使其成為治療靶點。利用熱動力學(xué)和化學(xué)穩(wěn)定性的三向連接基序作為支架，攜帶一個與CD133 受體結(jié)合的RNA 適體和一個鎖定的核酸序列來抑制miRNA21。功能分析顯示癌細(xì)胞遷移減少，miRNA21 表達(dá)受到抑制，下游腫瘤基因抑制因子PTEN 和pDD4 表達(dá)上調(diào)［27］。另有研究表明，miR-205和miR-34a 對TNBC 細(xì)胞的增殖起到了較為顯著的抑制作用，其中miR-205負(fù)向調(diào)控上皮間充質(zhì)組織轉(zhuǎn)化因子（epithelial mesenchymal transitions，EMT）相 關(guān) 轉(zhuǎn) 錄 因 子ZEB1 及下調(diào)HER-3的表達(dá)，從而對HER-3陽性的腫瘤發(fā)生影響。同時，通過靶向作用于細(xì)胞周期進(jìn)程主要調(diào)控因子E2F1 等抑制TNBC 腫瘤細(xì)胞周期進(jìn)程、增殖和腫瘤生長［28］。遞送miR-34a的靶向納米載體組除了抑制TNBC 細(xì)胞增殖，還在抑制細(xì)胞遷移方面發(fā)揮了較為明顯的作用。相關(guān)研究顯示，miR-34a 還可能通過下調(diào)Bcl-2 基因和沉默信息調(diào)節(jié)因子1 的表達(dá)，進(jìn)一步抑制乳腺癌細(xì)胞的生長和遷移［29］。

3 基因療法在三陰性乳腺癌治療中的應(yīng)用

基因治療是TNBC 治療的重要發(fā)展方向。小干擾RNA（small interfering RNA，siRNA）為20～25 個核苷酸構(gòu)成雙鏈RNA，通過精準(zhǔn)參與特定RNA 干擾過程調(diào)節(jié)目標(biāo)基因表達(dá)。介孔有機(jī)硅（periodic mesoporous organosilicas，PMO）包裹金納米棒（gold nanorod，GNR）構(gòu)成GNR@LPMO，其特點為尺寸均勻（175 nm）、孔徑大、光熱轉(zhuǎn)換效率高、生物相容性好等。GNR@LPMO與傳統(tǒng)脂質(zhì)體和金納米棒相比，siRNA負(fù)載能力更強(qiáng)。Ni等［25］研究發(fā)現(xiàn)，功能性siRNA可以通過GNR@LPMO有效地傳遞到TNBC細(xì)胞中，進(jìn)一步通過敲除polo樣激酶1（polo-like kinase 1，PLK1）引發(fā)腫瘤細(xì)胞凋亡。通過將有效的基因傳遞和光導(dǎo)熱消融相結(jié)合，GNR@LPMO誘導(dǎo)小鼠腫瘤抑制率比單獨治療模式高15 倍，對耐藥性腫瘤和腫瘤干細(xì)胞殺滅作用增強(qiáng)。siRNA干擾是有效敲低基因表達(dá)以研究各種細(xì)胞類型中蛋白功能的最佳方法，通過交替沉積siRNA和多聚L-精氨酸在納米顆粒上形成多層膜，在納米顆粒表面多層膜可有效負(fù)載多達(dá)3500個siRNA 分子，血清半衰期延長至28 h。經(jīng)靜脈給藥后腫瘤靶基因表達(dá)降低80%。通過在DOX 脂質(zhì)體上制備siRNA 負(fù)載膜，靶向多藥耐藥蛋白1 的siRNA 的有效聯(lián)合療法。體外實驗結(jié)果表明，經(jīng)逐層膜修飾的siRNA 的遞藥體系治療后，腫瘤體積縮小87.5%，癌細(xì)胞數(shù)量顯著減少［26］。

微小RNA（microRNA，miR）是一種短的非編系統(tǒng)內(nèi)化，如耐藥MDA-MB-231TNBC細(xì)胞株和4T1細(xì)胞在24 h后遷移延遲，而線粒體膜電位在高溫下顯著降低。在4T1原位自發(fā)轉(zhuǎn)移瘤模型中，納米膠束的瘤內(nèi)給藥顯示，抗腫瘤和纖維化介導(dǎo)的封閉作用［22］。透明質(zhì)酸（hyaluronic acid，HA）復(fù)合聚吡咯（polypyrrole，PPy）納米粒子 包 裹DOX 構(gòu)成的DOX@HAPPy 用于TNBC 的影像學(xué)監(jiān)測和治療。DOX@HAPPY 遞藥系統(tǒng)具有激發(fā)熒光、刺激響應(yīng)藥物釋放和光誘導(dǎo)加熱，治療過程可視化追蹤、腫瘤組織穿透性高等優(yōu)點［23］。負(fù)載細(xì)胞膜衍生殼、亞甲藍(lán)和順鉑的凝膠核納米囊泡的優(yōu)勢在于腫瘤光聲成像對比度明顯，并在激光照射下產(chǎn)生熱療，使光熱成像和深層腫瘤穿透成為可能。同時釋放亞甲藍(lán)和順鉑，癌細(xì)胞攝入亞甲藍(lán)和順鉑增加，可有效殺傷4T1 細(xì)胞，使原發(fā)性腫瘤消退，肺轉(zhuǎn)移抑制率高達(dá)97%，對動物無明顯毒性［24］。

將帶負(fù)電荷的納米殼交替涂以正電多聚賴氨酸和miR-34a，有助于進(jìn)入細(xì)胞和保護(hù)miR-34a。通過共聚焦顯微鏡、Western 印跡法和EdU細(xì)胞增殖流式分析檢測納米顆粒進(jìn)入MDA-MB-231 TNBC細(xì)胞的情況。結(jié)果顯示，攜帶miR-34a的納米遞藥系統(tǒng)分別抑制sirt1 和bcl-2 的表達(dá)，抑制率分別為（46±3）%和（35±3）%，使腫瘤細(xì)胞增殖率降低33%［30］。TNBC 患者miR 微陣列的基因表達(dá)譜分析顯示，miR-374a-5p 特異性上調(diào)。使用體外和體內(nèi)模型進(jìn)行的功能研究表明，上調(diào)的miR-374a-5p可促進(jìn)TNBC的腫瘤進(jìn)展［31］。miR-374a-5p直接靶向arrb1，arrb1 在TNBC 患者中被特異性下調(diào)。過表達(dá)的arrb1 降低了腫瘤壞死細(xì)胞的生長和遷移，arrb1 的表達(dá)水平與乳腺癌的組織學(xué)分級呈負(fù)相關(guān)，與腫瘤壞死細(xì)胞的存活呈正相關(guān)；增加的arrb1激活了TNBC 細(xì)胞中的腺苷酸激活蛋白激酶，與miR-374a-5p 的表達(dá)有關(guān)［32］。聚乙烯亞胺（polyethyleneimine，PEI）和 聚 乳 酸（polylactic acid，PLGA）共同修飾的HA納米復(fù)合物HA-PEI-PLGA，負(fù)載DOX 和miR-52-3P，平均粒徑為131.7 nm，藥物包封率高，可防止血清中miR-52-3P的降解。體外實驗結(jié)果顯示，HA-PEI-PLGA一方面增加TNBC細(xì)胞MDA-MB-231 對DOX 的攝取，另一方面HAPEI-PLGA負(fù)載的miR-52-3P通過靶向腫瘤抑制基因p53 和凋亡抑制因子存活蛋白促進(jìn)TNBC 細(xì)胞凋亡［33］。

4 免疫療法結(jié)合藥物化學(xué)治療在三陰性乳腺癌治療中的應(yīng)用

乳腺癌肺轉(zhuǎn)移是TNBC 患者死亡主要原因，抗轉(zhuǎn)移是癌癥治療中的一個嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，而免疫系統(tǒng)的激活在轉(zhuǎn)移性癌癥治療中意義重大。用高整合MSN（highly integrated mesoporous silica nanoparticles，HIMSN）包裹DOX 的遞藥系統(tǒng)DOX@HIMSN 治療TNBC中發(fā)現(xiàn)，DOX@HIMSN可以誘導(dǎo)樹突狀細(xì)胞的成熟和抗腫瘤細(xì)胞因子的釋放，提高腫瘤細(xì)胞毒性和激發(fā)抗腫瘤免疫反應(yīng)的作用［34］。

精氨酰-甘氨酰-天冬氨酸肽（Arg-Gly-Asp，RGD）借助酰胺鍵偶聯(lián)DOX 和絲裂霉素C 與聚合物脂質(zhì)納米顆粒（polymer-lipid nanoparticles，PLN）構(gòu)成遞藥系統(tǒng)RGD-PLN，體外誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞形態(tài)學(xué)改變，對腫瘤細(xì)胞毒性增強(qiáng)；靶向腫瘤間充質(zhì)血管和實質(zhì)癌細(xì)胞，而在肺轉(zhuǎn)移中顯示出高濃度聚集。影像學(xué)實驗結(jié)果顯示，與游離藥物（對照組）相比，RGD-PLN 10 mg·kg-1靜脈給藥組和非靶向PLN 給藥組的肺轉(zhuǎn)移灶數(shù)目分別減少31%和4.7%，肺轉(zhuǎn)移面積指數(shù)減少4.0%和2.4%，顯著抑制肺轉(zhuǎn)移且延長宿主的存活時間［35］。

TNBC 與健康乳腺組織相比，白細(xì)胞介素6 表達(dá)增加，共聚焦顯微鏡顯示，腫瘤細(xì)胞中DOX-HA-超順磁性氧化鐵納米顆粒比DOX常規(guī)給藥（游離狀態(tài)），癌細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)中藥物含量更高。用電子顯微鏡觀察形態(tài)學(xué)變化發(fā)現(xiàn)促進(jìn)細(xì)胞凋亡作用明顯。ELISA 法實驗結(jié)果顯示，促炎介質(zhì)白細(xì)胞介素6 和NF-κB 表達(dá)顯著下調(diào)［36］。另有研究將4T1 小鼠乳腺癌細(xì)胞注射到BALB/c 雌性小鼠的側(cè)面，用腫瘤壞死因子α、DOX 和二者聯(lián)合治療。結(jié)果顯示，在4T1荷瘤小鼠中，腫瘤壞死因子α預(yù)處理的DOX納米膠束明顯提高腫瘤組織化療藥物含量［37］。利用納米遞藥系統(tǒng)的優(yōu)勢，可同時負(fù)載和傳遞具有不同理化性質(zhì)的激活免疫系統(tǒng)的細(xì)胞因子和化療藥物，實現(xiàn)協(xié)同抗腫瘤作用。將細(xì)胞因子白細(xì)胞介素2吸附在負(fù)載DOX 的納米囊泡經(jīng)靜脈注射荷瘤小鼠可明顯抑制腫瘤生長。干擾素γ明顯抑制TNBC原發(fā)腫瘤生長和肺轉(zhuǎn)移，進(jìn)一步促進(jìn)樹突狀細(xì)胞成熟，促進(jìn)CD8+T淋巴細(xì)胞和自然殺傷細(xì)胞浸潤活化，增加CD45+免疫細(xì)胞和Ly6G+中性粒細(xì)胞的募集，有效抑制TNBC腫瘤細(xì)胞［38］。

5 結(jié)語

三陰性乳腺癌綜合靶向納米遞藥系統(tǒng)還可以負(fù)載增殖信號通路關(guān)鍵酶抑制劑ZD6474［39］、順鉑/多西紫杉醇［40］、5-氟尿嘧啶［41、Pd［DMBil1］-PEG750光敏劑［42］、miR708 和miR34a 腫瘤增殖抑制基因［43-44］等，通過多種途徑和機(jī)制抑制腫瘤的增殖和轉(zhuǎn)移（表1），有效遏制腫瘤細(xì)胞及其耐藥克隆細(xì)胞的生長、轉(zhuǎn)移和復(fù)發(fā)。納米遞藥系統(tǒng)綜合靶向療法對TNBC 治療的意義包括：①光熱療法結(jié)合化療藥物多途徑抑制和殺滅TNBC 細(xì)胞，尤其是對腫瘤干細(xì)胞的清除力度加大，有望解決腫瘤的增殖、轉(zhuǎn)移和復(fù)發(fā)問題；②基因療法與納米技術(shù)的結(jié)合，TNBC治療更加精準(zhǔn)和智能化；③納米遞藥系統(tǒng)同時實現(xiàn)了免疫療法和藥物療法的結(jié)合，有效控制腫瘤的血管形成和浸潤正常組織；④納米材料選擇性高，組織相容性好，對正常組織的影響較小。

當(dāng)前納米遞藥系統(tǒng)存在的不足和局限主要集中在2 個方面：一是納米載體的釋放藥物方面需要克服腫瘤微環(huán)境限制，納米遞藥系統(tǒng)發(fā)揮作用必須克服腫瘤組織滲透局限性、腫瘤組織局部滲透壓屏障、藥物表面電荷屏障、異質(zhì)性腫瘤細(xì)胞耐藥克隆日益嚴(yán)重等問題［45］；二是納米材料具有在體內(nèi)循環(huán)周期長、非線性藥物代謝動力特征、組織器官分布廣泛等特性，給藥物代動力學(xué)和納米材料毒物代謝動力學(xué)研究帶來了新的挑戰(zhàn)。盡管納米遞藥系統(tǒng)付諸臨床應(yīng)用尚存多種局限，相信隨著納米材料體內(nèi)代謝研究的不斷完善和三陰性乳腺癌藥物靶點的深入研究，集基因治療、光熱治療、藥物化療和免疫治療于一體的綜合靶向納米遞藥系統(tǒng)將會為TNBC的臨床治療提供更多樣、更高效、更精準(zhǔn)和更智能的治療策略。

表1 納米遞藥系統(tǒng)在三陰性乳腺癌（TNBC）治療中的應(yīng)用