研究人员在日本开发出一种独特的纳米载体技术，可将治疗性抗体直接递送至癌细胞内部的目标抗原，标志着靶向癌症治疗取得重要突破。这项研究于2025年6月4日发表在《Journal of Controlled Release》期刊上。
该系统利用金属-多酚网络（metal-polyphenol network）成功逃逸早期内体（endosome），实现了抗体的细胞内靶向，从而抑制肿瘤生长并增强抗癌活性，使其成为靶向癌症治疗的可行工具。
克服细胞屏障：基于多酚的纳米载体用于抗体递送
人体的免疫系统会产生一种Y形蛋白质——抗体，用于识别并中和入侵物质。治疗性抗体是一种特别设计的蛋白质，来源于天然抗体，它们通过识别肿瘤表面独特的标记或抗原来靶向癌细胞。这些蛋白通过保护健康组织，帮助免疫系统更有效地对抗癌症。
尽管治疗性抗体已被证明在靶向癌细胞表面方面有效，但由于无法穿越细胞膜并逃逸早期内体（endosomal entrapment）——即分子被困在细胞内的膜结合结构中——它们在细胞内的疗效受到限制。为克服这一障碍，研究人员正在探索多种方法来防止抗体被内体困住。
来自日本东京科学大学（Institute of Science Tokyo）化学与生命科学实验室的研究团队，由助理教授本田悠斗（Yuto Honda）和西山信宏（Nobuhiro Nishiyama）教授领导，采用存在于红酒中的一类化合物——多酚，开发出一种装载抗体的新型纳米机器。
这项技术的开发还得到了神奈川县产业振兴中心纳米医学创新中心（Innovation Center of Nano Medicine）的支持。
研究详细描述了一种金属-多酚网络（MPN）聚合物纳米载体的构建，它可将治疗性抗体精准递送至癌细胞内部。该策略利用了多酚具有的特殊逃逸内体机制以及抗体分布特性。
“我们开发了一种由多酚、聚乙二醇（PEG）和金属离子组成的纳米机器，用于包裹抗体。一旦进入细胞，金属离子-多酚基团网络会触发缓冲效应，导致内体破裂，从而在目标位置释放抗体。”
——东京科学大学助理教授 本田悠斗（Yuto Honda）
研究人员首先将一种多酚化合物——单宁酸（TA）与聚乙二醇（PEG）结合，构建了PEG-TA纳米载体系统。PEG由于其优异的生物相容性和“隐形”特性，有助于系统的稳定。
为了构建装载抗体的MPN复合物，研究人员将PEG-TA分子与治疗性抗体和氯化铁（Fe³⁺金属离子）混合。通过透射电子显微镜和荧光相关光谱技术，研究人员分析了这些纳米机器的特性，其直径约为30纳米。
研究人员在体外实验中评估了该系统的给药和细胞吸收效率，并在耐药性乳腺癌的小鼠原位模型中验证了其抗肿瘤活性。结果显示，这些纳米机器在血液中非常稳定，并能被肿瘤细胞高效吸收。与未治疗对照组相比，肿瘤生长降低了20%。显著的抗肿瘤效果与抗体释放的新机制密切相关。
当纳米机器被肿瘤细胞吸收后，会被困在内体中。由于内体内部呈酸性环境，MPN与抗体分离，释放出的MPN会引发缓冲效应，促使质子和反离子从内体外部进入内部。
这会破坏内体膜并提高其内部渗透压。当内体破裂时，解离的抗体被释放出来，并与细胞内部的抗原靶点结合。
研究还展示了该系统成功递送抗S100A4抗体的能力，该抗体可恢复肿瘤抑制蛋白p53的功能，从而诱导肿瘤细胞死亡。此外，这种治疗方式表现出低毒性。
本田表示：“我们的研究标志着开发下一代细胞内抗体疗法的重要一步。我们设计的MPN系统具有非阳离子性、生物相容性和可系统注射的特性，其应用前景不仅限于癌症治疗，也为下一代药物靶向技术奠定了基础。”
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