在抗肿瘤药物研发中,将多种治疗手段整合到同一平台,是提升疗效、降低副作用的重要方向。近期,中国海洋大学医药学院和青岛海洋科技中心海洋药物与生物制品功能实验室的于洋、王腾、孟鑫、蒋天泽、赵峡等研究人员,构建了一种兼具光热治疗(PTT)和化疗功能的壳聚糖(CS)复合水凝胶,为肿瘤局部治疗提供了新的解决方案。
壳聚糖是一种天然多糖,来源丰富,具有良好的生物相容性、可降解性和成胶特性,广泛用于药物递送、组织工程等领域。它在体温条件下可温和成胶,既方便局部注射,又能稳定包载多种药物和功能颗粒。在本研究中,壳聚糖不仅作为药物载体的支撑骨架,还为光热治疗与化疗提供了同一释放平台,使两种作用方式能够协同发挥效果。
在壳聚糖类水凝胶的研发和定制方面,中新康明可提供从配方优化到批量生产的全链条服务。例如,在药物修饰环节,我们可针对药物分子进行结构或表面改性,以提升其在水凝胶体系中的稳定性和释放效率,满足不同治疗场景的需求。
光热治疗依靠光热介质吸收近红外光,将光能转化为热能杀伤肿瘤细胞,化疗则通过药物直接破坏细胞增殖机制。单用化疗可能引起耐药性或副作用大,单用光热则存在加热不均和作用深度有限的问题。两者结合可相互补充,并在较低药物剂量下获得更佳效果。
本研究使用金纳米粒(GNPs)作为光热介质,利用其表面等离子共振特性高效吸收808 nm近红外光并产热;同时通过薄膜水化法制备了负载抗肿瘤药物奥拉帕尼(Olaparib, OL)的脂质体(OLP),该药物能抑制DNA修复通路,对特定肿瘤具有较高敏感性。最终,将GNPs和OLP整合到壳聚糖水凝胶中,形成了可注射复合系统(OLP-G-Gel)。
针对这类复合载药体系,中新康明可提供药物包裹服务,不仅能实现疏水性或亲水性药物的高效负载,还能控制释放曲线,从而优化光热与化疗的协同效果。
该复合水凝胶在室温下可流动,注射入体后迅速成胶,具备良好的温敏性和生物相容性。GNPs赋予其显著的光热转化能力,光照下可迅速升温,触发局部高温杀伤肿瘤细胞,并促进药物释放。细胞实验结果显示,在4T1乳腺癌细胞模型中,单纯奥拉帕尼脂质体水凝胶抑瘤效果有限,而在光照条件下的复合水凝胶能显著降低细胞存活率,优于单纯化疗组。这种协同作用不仅提高了治疗效率,还可能减少化疗药物的用量,降低副作用。
在抗肿瘤类水凝胶的功能化方面,中新康明还具备抗体偶联技术能力,可将特异性抗体通过化学键或物理吸附结合到水凝胶网络中,从而赋予材料更精准的肿瘤靶向性,减少对正常组织的影响。
将金纳米粒与脂质体药物整合到壳聚糖水凝胶中,体现了多功能药物递送系统的优势。它能实现光热与化疗的同步释放,提升治疗针对性和有效性;可注射特性使其精准作用于肿瘤局部,减少全身暴露;温敏控释延长药效并减少给药频率。同时,壳聚糖水凝胶配方灵活,可根据不同疾病需求调整成胶时间、机械强度和释放速率。这些特点使其不仅适用于乳腺癌等实体瘤治疗,还可能拓展至其他需要局部治疗的肿瘤类型。
针对医药研发阶段到产业化之间的过渡需求,中新康明可提供中试放大和GMP生产支持,确保从实验室小试到商业化生产过程中的配方一致性与产品质量稳定性,为临床前与临床研究提供可靠保障。
尽管该研究在细胞水平取得了积极结果,但临床应用仍需更多验证。动物实验将是评估其安全性、代谢途径和长期疗效的关键步骤。近红外光在深部组织中的穿透能力有限,未来或需结合光纤探针等技术突破限制。
总体而言,壳聚糖复合水凝胶凭借可设计性和多功能性,有望成为未来个性化肿瘤治疗的重要工具,尤其在精准医疗和局部治疗领域展现出巨大潜力。