肿瘤细胞衍生的微粒（MP）可以作为抗癌药物递送载体。然而，较短的血液循环时间、大尺寸诱导的肿瘤积聚和向肿瘤实质的渗透不足，以及肿瘤细胞和癌症干细胞（CSCs）的有限细胞内化，以及难度较大的细胞内药物释放行为，都限制了肿瘤细胞衍生MP基药物递送系统的抗癌活性。

近期，华中科技大学甘璐教授和杨祥良教授等人将聚（N-异丙基丙烯酰胺）基疏水性适应性聚合物锚定在肿瘤细胞衍生的MP上，用于增强抗癌药物阿霉素（DOX）的递送。该聚合物在血液中具有亲水性，可延长负载DOX的 MP(DOX@MPs)的循环时间，同时其在肿瘤酸性微环境中又可迅速转变为疏水性。聚合物的疏水性驱动肿瘤细胞衍生的MPs分裂形成小泡，促进肿瘤积聚、肿瘤深层渗透和DOX@MPs有效内化进入肿瘤细胞和CSC。随后，酸性溶酶体中聚合物的疏水性进一步促进DOX向细胞核的释放，从而对肿瘤细胞和CSC产生较强的细胞毒性。该工作为改善肿瘤细胞衍生MP的抗癌药物递送提供了一种简单易行的策略。相关工作以“Hydrophobicity-Adaptive Polymers Trigger Fission of Tumor Cell-Derived Microparticles for Enhanced Anticancer Drug Delivery”为题发表在Advanced Materials。

【文章要点】

长期以来，人们一直认为生物膜曲率形成和分裂对膜形态和细胞内过程的变化至关重要。最近，研究已经发现疏水性蛋白质和聚合物插入膜基质会扰乱膜结构，并产生膜弯曲和分裂，进而将生物膜转化为小泡。例如，聚（N-异丙基丙烯酰胺）（PNIPAM）是一种在较低的临界溶液温度（LCST）下具有亲水-疏水相变的热响应性聚合物，当PNIPAM通过添加溶剂降低LCST而变得疏水时，会诱导聚合物体的弯曲形成。此外，疏水修饰的PNIPAM锚定可以通过脂质双层的不稳定来触发脂质体内容物的释放。有鉴于此，作者使用NIPAM、丙烯酸（AA）和丙烯酸十八烷基酯（ODA）作为共聚单体，基于自由基聚合制备了疏水性适应性聚合物。作者随后再通过ODA烷基链的自发插入锚定到负载有DOX的肿瘤细胞衍生MP（DOX@SP-MPs）上，以递送抗癌药物阿霉素（DOX）（图1）。

图1 DOX@SP-MPs

如图2所示，构建的聚合物在血液中具有亲水性（pH7.4，37°C），可延长DOX负载MP(DOX@MPs)的循环时间，而在弱酸性肿瘤微环境（约pH 6.5，37°C）中在1分钟内可迅速转变成疏水性。聚合物的疏水性诱导MPs分裂成小泡，导致肿瘤积聚增强、肿瘤深度穿透和更多的DOX@MPs细胞摄取。内化后，酸性溶酶体（约pH 4.5，37°C）中聚合物的疏水性可驱动MPs的不稳定性，以促进DOX的释放，从而对肿瘤细胞和CSC产生强大的细胞毒性

图2 DOX@SP-MPs体内递送示意图

原文链接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202211980