Oxygen-rich chemotherapy via modified Abraxane to inhibit the growth and metastasis of triple-negative breast cancer

通過修飾的Abraxane實現(xiàn)富氧化療以抑制三陰性乳腺癌的生長和轉(zhuǎn)移

來源：Biomaterials Science, volume 7，2019，pages 168-177

《生物材料科學(xué)》，第7卷，2019年，頁碼168-177

 

摘要

這篇論文研究了通過修飾Abraxane（Abx）來實現(xiàn)富氧化療，以抑制三陰性乳腺癌（TNBC）的生長和轉(zhuǎn)移。Abx是FDA批準(zhǔn)的 albumin-bound paclitaxel 納米制劑，常用于治療轉(zhuǎn)移性TNBC，但獲得性耐藥和轉(zhuǎn)移限制其療效。腫瘤缺氧微環(huán)境和paclitaxel刺激產(chǎn)生的過氧化氫（H2O2）介導(dǎo)化療耐藥。作者開發(fā)了一種簡便方法將二氧化錳（MnO2）沉積到Abx表面，形成MnO2修飾的Abx（M-Abx）。M-Abx在H2O2過表達的腫瘤微環(huán)境中特異性產(chǎn)氧，下調(diào)HIF-1α、P-gp和VEGF等蛋白表達，從而抑制腫瘤生長和轉(zhuǎn)移，提高化療效果。

 

研究目的

研究目的是通過將MnO2與Abx結(jié)合，實現(xiàn)富氧化療，以克服Abx治療轉(zhuǎn)移性三陰性乳腺癌時的獲得性耐藥和轉(zhuǎn)移問題，提高化療敏感性和治療效果。

 

研究思路

研究思路是制備M-Abx，通過一步氧化法將MnO2沉積到Abx表面，并表征其物理化學(xué)性質(zhì)（如粒徑、藥物負(fù)載和釋放）。然后，在體外評估M-Abx的H2O2消耗和氧氣生成能力，檢測對腫瘤細(xì)胞活力、滲透、生長和轉(zhuǎn)移的影響。在體內(nèi)，使用4T1腫瘤模型評估M-Abx的腫瘤積累、治療效果和毒性，并通過免疫組化等方法分析HIF-1α、P-gp和VEGF等蛋白表達。

 

測量的數(shù)據(jù)及研究意義

1 粒子大小和zeta電位數(shù)據(jù)來自圖2b。研究意義是確認(rèn)MnO2修飾后M-Abx的粒徑略有增加（從130nm到140nm），但不影響其基本特性，確保臨床適用性。

 

2 Paclitaxel含量和釋放曲線數(shù)據(jù)來自圖2c和2d。研究意義是驗證MnO2修飾不改變藥物負(fù)載和釋放行為，保證藥代動力學(xué)一致性。

3 H2O2消耗和氧氣生成數(shù)據(jù)來自圖2e和2f，使用Amplex Red試劑和丹麥Unisense Clark氧氣探針。研究意義是證明M-Abx能有效消耗H2O2并產(chǎn)生氧氣，改善腫瘤缺氧，增強化療效果。

4 體外H2O2生成和消耗數(shù)據(jù)來自圖3a-c。研究意義是顯示Abx處理增加H2O2水平，而M-Abx消耗H2O2，減少化療耐藥相關(guān)信號。

 

5 細(xì)胞毒性和克隆形成數(shù)據(jù)來自圖3d-f。研究意義是表明M-Abx比Abx更有效抑制細(xì)胞生長和克隆形成，證實其增強的化療效果。

6 3D腫瘤球體滲透和治療數(shù)據(jù)來自圖4。研究意義是證明M-Abx能更好滲透腫瘤球體并抑制生長，顯示其改善的腫瘤靶向和治療效率。

 

7 體內(nèi)腫瘤積累和H2O2含量數(shù)據(jù)來自圖5b-e。研究意義是顯示M-Abx在腫瘤中積累并降低H2O2水平，支持其靶向性和功能。

 

8 蛋白表達（HIF-1α、P-gp、VEGF）數(shù)據(jù)來自圖5f-i。研究意義是證實M-Abx下調(diào)這些蛋白表達，減少多藥耐藥和轉(zhuǎn)移傾向。

9 體內(nèi)腫瘤生長和轉(zhuǎn)移抑制數(shù)據(jù)來自圖6和圖7。研究意義是證明M-Abx顯著抑制腫瘤生長和轉(zhuǎn)移，在自發(fā)和實驗性轉(zhuǎn)移模型中均有效。

 

 

10 毒性測試數(shù)據(jù)來自圖8。研究意義是表明M-Abx無顯著毒性，對主要器官和肝功能無影響，安全可行。

 

結(jié)論

論文得出結(jié)論，M-Abx通過富氧化療有效克服了Abx的獲得性耐藥和轉(zhuǎn)移問題。M-Abx在腫瘤微環(huán)境中消耗H2O2并產(chǎn)生氧氣，下調(diào)HIF-1α、P-gp和VEGF表達，從而抑制腫瘤生長和轉(zhuǎn)移，提高化療效果，且安全性良好，具有臨床轉(zhuǎn)化潛力。

 

使用丹麥Unisense電極測量數(shù)據(jù)的研究意義

使用丹麥Unisense Clark氧氣探針測量的數(shù)據(jù)是氧氣生成量（圖2f），研究意義是直接量化M-Abx在H2O2存在下的氧氣產(chǎn)生能力。這種測量證實了M-Abx能特異性在腫瘤微環(huán)境中產(chǎn)氧，改善缺氧條件，從而促進HIF-1α降解和減少化療耐藥。Unisense電極的高精度和實時監(jiān)測確保了數(shù)據(jù)的可靠性，為M-Abx的富氧機制提供了關(guān)鍵實驗證據(jù)，支持其作為有效的化療增敏策略。