南京中医药大学药学院的狄留庆教授等研制纳米药物Mel-LNPs/MnAs，该纳米药物在携带三氧化二砷和二氯化锰后，通过自然途径聚集在肿瘤病灶内，响应微环境同步释放Mn2+和As3+，实现实时导航诊断和抑制肿瘤细胞增殖。结果发表于2023年1月的《Journal of Controlled Release》在线。

——摘自文章章节

将携带三氧化二砷（ATO）和MnCl2制备成疏水性MnAs共沉淀物后，封装到由D4F肽（载脂蛋白apoA-I仿生肽）和DMPC制备的LNPs（脂质纳米材料）的核心。将Mel（Melittin）与D4F偶联构建α-Mel修饰LNPs，构建能穿透血脑屏障、靶向肿瘤聚集、和激活免疫的纳米系统Mel-LNPs/MnAs。通过透射电镜、等离子体共振（SPR）分析、体外释放反应、体外MRI成像能力、红细胞溶血试验和稳定性测试等实验，证实成功制备直径约100nm的Mel-LNPs/MnAs具有高稳定性、酸性条件下降解、释放药物增强MRI信号强度以及不导致溶血等性质。

作者检测到细胞对Mel-LNP/MnAs优异的摄取能力，证明是由α-Mel介导的膜渗透和SR-BI受体介导的内吞作用以及参与并增强细胞内作用。再将药物与GL261细胞孵育后证实Mel-LNPs/MnAs的强细胞毒性，与TMZ合用后效果更显著。体外BBB模型实验结果表明，内吞作用主要是SR-BI受体介导。U87MG的3D肿瘤模型中CLSM成像显示，Mel-LNPs/C6培养的U87 MG肿瘤球体穿透最深。MTSs毒性实验表明，Mel-LNPs/MnAs诱导肿瘤球体凋亡明显。细胞周期分析显示，Mel-LNPs/MnAs可增加G2/M期的GBM，从而减少细胞分裂和生长。PCR分析Mel-LNPs/MnAs可导致CD133 mRNA的表达显著下降，降低GBM细胞干性。上述结果表明Mel-LNP/MnAs可有效的为细胞摄取、诱导细胞凋亡。

通过建立原位GBM异种移植小鼠模型研究GBM在体内的靶向效率，静脉注射荧光增强剂后在小鼠脑部观察到明显的荧光，经α-Mel修饰的LNPs/MnAs荧光强度更高。随后，在Mel-LNPs/MnAs的全身分布评估中，发现通过电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）定量ATO含量，结果表明注射Mel-LNPs后在肿瘤的积累最强，与之前的体内成像结果一致。上述结果表明，Mel-LNPs可以作为递送载体精确有效的靶向GBM，提高局部用药的可行性。

作者在体外构建从骨髓提取的原代骨髓源性DCs（BMDCs）与Mel-LNPs体外共培养，进一步的刺激结果使两种共刺激分子（CD80+和CD86+）的表达量均有所增加，表明α-Mel修饰可促进免疫激活。采用酶联免疫吸附试验（ELISA）检测DCs分泌的免疫相关细胞因子发现，Mel-LNPs的TNF-α、IL-12和IFN-γ的分泌水平均显著上调。随后使用颅内GBM模型研究体内疗效，结果显示，MZ+Mel-LNPs/MnAs具有突出的抗肿瘤作用，肿瘤组织中CD133蛋白和CD133 mRNA的相对水平在治疗后均明显降低，含CD133细胞的比例显著下降，细胞干性降低。

通过先前建立的原位GL261小鼠在体内对纳米药物进行药效学研究，MRI分析显示，Mel-LNPs/MnAs组治疗前MRI-T1冠状面显示较强的信号可与正常脑组织区分；治疗后肿瘤范围减少，坏死区改善。TMZ+Mel-LNP/MnAs治疗的小鼠取得最佳的治疗结果，小鼠的存活率增加中位生存期为53天；免疫组织化学染色显示，Ki67表达下降和Tunel的表达增加。流式细胞术检测CTL细胞发现，只有Mel-LNPs/MnAs组和TMZ+Mel-LNPs/MnAs组的CTL比值明显增加。通过免疫组化染色检测肿瘤组织的巨噬细胞（F4/80）和T细胞（CD8）标志物。在TMZ+Mel-LNPs/MnAs处理的小鼠的肿瘤中，观察到F4/80和CD8的显著增加，表明可促进免疫激活。ELISA检测结果显示，TMZ + Mel-LNPs/MnAs组IL-12、TNF-α、IFN-γ水平升高，免疫抑制相关的IL-10表达明显降低。采集治疗后主要器官和血液，Mel-LNPs/MnAs组与其它组和健康小鼠相比无明显差异，证明Mel-LNPs/MnAs的安全性。这些结果表明Mel-LNPs/MnAs诱导有效的CTL激活的抗肿瘤反应，对GBM进行化疗、免疫治疗具有安全性。

作者建立GBM手术切除模型和治疗方案，通过生物发光强度变化估计手术肿瘤切除的效率。植入GL261细胞5天后，术前颅内荧光强度极高，术后明显减弱并缩小，表明大部分肿瘤已被切除。术后经不同处理，Mel-LNPs/MnAs或TMZ+Mel-LNPs/MnAs组小鼠部分复发，其荧光强度和大小均明显小于生理盐水组。肿瘤血管生成，侵袭和复发的特异性标志物CD31和CD44的表达明显减弱。免疫组化定量分析ki67、Tunel、F4/80和CD8结果与治疗效果一致，TMZ+Mel-LNPs/MnAs组的CTL比值增加，DCs分泌的免疫相关细胞因子检测结果与治疗效果类似。TMZ+Mel-LNPs/MnAs组中，CD133表达水平最低，复发率最低。

综上所述，该研究团队开发生物制备的纳米药物Mel-LNPs/MnAs，促进穿透血脑屏障、深层肿瘤靶向渗透和实时导航的协同药物释放，为GBM的高效诊断提供可见的MRI导航，实现化疗和免疫治疗的有效结合；并证明Mel-LNPs/MnAs在提高原位GBM小鼠生存时间和缓解术后复发率，改善预后方面的能力。Mel-LNPs有潜力作为一种新型的改善化疗的纳米产物，为GBM的治疗提供新思路和方法，同时也为Mel-LNPs未来应用于攻克各种癌症提供更大的可能性。