羟基喜树碱(HCPT)是一种广谱抗癌药物,对肝癌、乳腺癌、胃癌等多种肿瘤类型具有显著疗效。
3, 4, 5尽管HCPT已通过临床验证,但像HCPT这样的拓扑异构酶I抑制剂存在水溶性差、半衰期短、稳定性低等问题,同时伴有出血性膀胱炎、骨髓抑制和全身毒性等副作用。
6, 7, 8姜黄素(CUR)是一种从姜黄中提取的多酚化合物,属于姜科植物。作为天然食品色素,CUR已被世界卫生组织和美国食品药品监督管理局批准为天然食品添加剂。9CUR具有多种药理活性,包括抗肝癌作用、抗氧化作用、抗炎效果和逆转多药耐药性的能力。10, 11过去30年的大量研究表明,CUR在预防和治疗促炎性慢性疾病(如肺部疾病、代谢紊乱、自身免疫疾病和恶性肿瘤)方面具有重要作用。此外,由于其较低的毒性和逆转药物耐药性的能力,CUR受到了广泛关注。然而,由于其水溶性差、口服吸收率低和生物利用度有限,其在癌症治疗中的临床应用仍受到限制。
甘草酸(GA)是甘草根的主要成分,占其干重的约10%。它由两个葡萄糖醛酸分子和一个甘草酸分子组成,具有两亲性,是甘草中的主要活性成分。12除了生物活性外,GA还能通过与疏水性药物形成非共价复合物来提高其溶解度,从而减少所需的治疗剂量。13此外,GA还作为一种多功能药物靶向配体,不仅能增强其他药物的疗效,还能实现靶向药物输送。
然而,纳米药物输送系统的临床转化面临挑战,包括许多纳米载体可能引发的免疫反应和毒性问题。此外,药物装载量低和药物过早泄漏等问题也可能限制治疗效果。14, 15, 16幸运的是,完全由活性药物或治疗剂自组装而成的无载体纳米平台为这一领域提供了有希望的替代方案。这些平台消除了对非治疗性载体的需求,显著提高了药物装载效率,降低了纳米载体相关的毒性,并支持大规模生产,从而增强了临床应用的潜力。
在本研究中,使用HCPT、CUR和GA作为纳米粒子的自组装材料。通过分子动力学模拟研究了这些药物分子之间的相互作用和自组装机制。本研究结合微观洞察和实验验证了自组装纳米药物的机制。在细胞和动物模型中评估了GA/CUR/HCPT纳米粒子的体内运输和抗肝癌效果,并进行了体外和体内安全性评估。这些发现为无载体绿色纳米药物输送系统的开发奠定了坚实的基础。