瓶刷状粒子可直接向肿瘤细胞输送多种化疗药物Bottlebrush particles deliver large range of chemotherapy drugs directly to tumor cells

瓶刷状粒子实现化疗药物精准输送

麻省理工学院（MIT）化学系研究人员开发出突破性药物输送系统：采用瓶刷状纳米粒子搭载抗体靶向系统，可将数十至数百个化疗药物分子直接递送至肿瘤细胞。这项发表于《自然-生物技术》的研究显示，该系统在小鼠模型中成功消除了乳腺癌和卵巢癌肿瘤。

每个瓶刷状粒子包含可识别特定肿瘤蛋白的抗体，通过高分子聚合链连接数十至数百个前药分子。这种结构突破了传统抗体-药物偶联物（ADCs）的载药量限制——现有FDA获批的ADCs每个抗体仅能携带8个药物分子，而新系统可实现单抗体搭载超百个药物分子。

"这项技术开创了全新的药物组合可能性，最终将为癌症患者提供更有效的治疗方案。"MIT化学系教授、科赫综合癌症研究所成员Jeremiah Johnson表示。该研究通讯作者、MIT博士后Bin Liu补充道："我们能通过调节聚合物链长度和药物组合，实现不同药物的协同治疗。"

突破载药量瓶颈

当前ADCs疗法受限于载药量，仅适用于高毒性药物如DNA损伤剂或细胞分裂抑制剂。研究团队改造先前开发的瓶刷状粒子结构，通过点击化学技术将1-3条聚合物链连接至单一抗体，形成抗体-瓶刷偶联物（ABC）。每个抗体可携带数百个前药分子，使低毒性药物如多柔比星、紫杉醇等得以应用。

实验显示，瓶刷粒子通过可裂解连接子固定药物：部分连接子在到达肿瘤部位后立即释放药物，部分则在靶向细胞内吞后释放。这种双重释放机制可有效杀伤靶细胞及周边非靶向癌细胞。

临床前验证成效显著

研究团队开发了多种ABC药物组合，包括：

• 微管抑制剂（MMAE/紫杉醇）
• DNA损伤剂（多柔比星/SN-38）
• 实验性PROTAC蛋白降解剂

在乳腺癌和卵巢癌小鼠模型中，ABC治疗组肿瘤基本完全消除。即便采用传统小分子药物1/100剂量，治疗效果仍显著优于未偶联药物。与获批的T-DXd和TDM-1等HER2靶向ADC相比，ABC系统显示更强的肿瘤抑制效果。

未来研究方向包括：

1. 开发多机制药物联用方案
2. 替换EGFR等不同靶向抗体
3. 探索免疫调节剂（如STING激动剂）联合治疗

目前已有超过100种抗体获批用于癌症治疗，理论上均可通过该技术实现药物偶联。研究获得美国国立卫生研究院等机构资助。

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