载5-氟尿嘧啶与比哈尔提取物的纳米脂质体通过抑制血管生成基因表达减缓小鼠结直肠癌进展

《Scientific Reports》：Nanoliposome loaded with 5-fluorouracil and Dorema aucheri extract reduces tumor growth in a mouse model of colorectal cancer

　　本研究针对结直肠癌(CRC)化疗药物5-氟尿嘧啶(5-FU)毒副作用大、易产生耐药性等问题，开发了同时包载5-FU与伊朗药用植物比哈尔(Dorema aucheri, DA)提取物的纳米脂质体(NLP+5FU+DA)。研究证实该纳米制剂可显著抑制CT26癌细胞增殖，延缓荷瘤小鼠肿瘤生长，并下调VEGF、VEGF-R2、VE-Cadherin和VEGF-C等血管生成相关基因表达，为CRC的联合治疗提供了新策略。

　　

结直肠癌是全球范围内发病率和死亡率均位居前列的消化道恶性肿瘤。尽管手术、化疗、放疗等手段不断进步，但晚期患者预后仍较差，五年生存率极低。5-氟尿嘧啶(5-FU)作为结直肠癌化疗的基石药物，其临床应用却常常因严重的毒副作用（如骨髓抑制、胃肠道反应等）以及肿瘤细胞产生的耐药性而受到限制。因此，开发能够增强疗效、降低毒性并克服耐药性的新型治疗策略，已成为结直肠癌研究领域的迫切需求。

另一方面，天然药用植物因其丰富的生物活性成分和较低的毒性，在肿瘤辅助治疗中展现出巨大潜力。伊朗传统药用植物比哈尔（Dorema aucheri, DA），其提取物已被研究发现具有抗氧化和潜在的抗癌活性。然而，植物提取物往往存在溶解度差、生物利用度低等问题。纳米技术，特别是纳米脂质体(Nanoliposomes, NLPs)作为一种先进的药物递送系统，能够同时包载亲水性和疏水性药物，提高其稳定性，实现靶向递送，并可能产生协同增效作用。

在此背景下，研究人员设想：能否将化疗药物5-FU与天然植物提取物DA共同封装于纳米脂质体中，从而发挥“1+1>2”的抗肿瘤效果？为了验证这一设想，研究团队在《Scientific Reports》上发表了他们的研究成果，系统地探讨了载5-FU和DA的纳米脂质体(NLP+5FU+DA)的制备、表征及其在体外和体内对结直肠癌的抗肿瘤效果。

研究人员主要采用了几个关键技术方法：首先，采用薄膜水化法制备纳米脂质体。其次，利用动态光散射(DLS)和透射电子显微镜(TEM)对纳米粒子的粒径、电位和形态进行表征，并通过高效液相色谱法(HPLC)测定药物的包封率。体外研究采用MTT法评估纳米制剂对小鼠结直肠癌细胞系CT26的细胞毒性。体内研究则通过在BALB/c小鼠皮下接种CT26细胞建立荷瘤模型，将小鼠随机分为8个处理组（包括空白对照、游离药物组、单一药物脂质体组及联合脂质体组等），通过尾静脉注射给药，定期监测肿瘤体积和小鼠体重变化，并利用实时荧光定量PCR(Real-time PCR)技术检测肿瘤组织中血管生成相关基因（VEGF、VEGF-R2、VE-Cadherin、VEGF-C）的表达水平。

表征结果

研究人员成功制备了球形、大小均匀的纳米脂质体，其平均流体动力学直径为146±4.6纳米，zeta电位为-2.3毫伏，多分散指数(PDI)为0.138，表明颗粒分布均一。

HPLC分析显示，5-FU和DA的包封率分别达到80±5.11%和78±6.9%。体外释放实验表明，纳米脂质体实现了药物的缓释，72小时内5-FU和DA的累积释放率分别达到95%和90%，远慢于游离药物的快速释放。溶血实验证明该纳米制剂在测试浓度下具有良好的血液相容性，溶血率低于4%。

MTT实验结果

MTT实验结果显示，NLP+5FU+DA对CT26细胞的半数抑制浓度(IC₅₀)为17.11微克/毫升，显著低于游离5-FU+DA组合的IC₅₀（21.28微克/毫升），表明纳米脂质体封装显著增强了联合药物的细胞毒性作用。

体内抗肿瘤效果

在荷瘤小鼠模型中，NLP+5FU+DA治疗组表现出最显著的肿瘤生长抑制效果。

同时，该组小鼠的体重增加最为明显，提示其全身毒性反应较小。生存分析显示，NLP+5FU+DA组在60天后仍有33.3%的生存率，显著高于其他组。小鼠血清生化指标检测未发现各治疗组有显著异常，表明治疗方案安全性良好。

基因表达分析

实时荧光定量PCR分析显示，NLP+5FU+DA处理能显著下调肿瘤组织中VEGF、VEGF-R2、VE-Cadherin和VEGF-C基因的表达水平，其抑制效果优于游离药物组合或单一药物的脂质体形式。

结论与讨论

本研究成功构建了共载5-FU和DA的纳米脂质体，该系统具有粒径均一、包封率高、缓释特性好及生物相容性佳等优点。体内外实验均证实，NLP+5FU+DA能显著增强对结直肠癌细胞的杀伤作用，有效抑制肿瘤生长，延长荷瘤小鼠生存期，其作用机制可能与抑制肿瘤血管生成相关基因的表达有关。该研究首次将植物提取物DA与化疗药5-FU通过纳米技术联合应用于结直肠癌治疗，不仅为克服5-FU的耐药性和毒性提供了新思路，也展示了天然药物与现代化疗、纳米技术相结合在肿瘤治疗中的巨大潜力。尽管本研究存在仅使用一种细胞系和动物模型的局限性，但其结果为后续开展更深入的机制研究和临床前评估奠定了坚实基础，预示着这种联合纳米疗法在结直肠癌治疗领域可能具有广阔的临床应用前景。