关键词:原花青素-Fe³⁺配位纳米粒,原花青素(PC),三价铁离子(Fe³⁺),吉非替尼,亲水改性pHA-OH

Carrier-free procyanidin-ferric nanonetworks loading gefitinib to inhibit TMEM16A-EGFR mutual activation loop for photothermally enhanced breast cancer targeted therapy
Materials Today Bio,Volume 35, December 2025, 102426
https://doi.org/10.1016/j.mtbio.2025.102426

一、研究背景
钙激活氯离子通道TMEM16A在乳腺癌中高表达,与EGFR通路形成双向互激活环路:TMEM16A介导氯离子外流,持续激活STAT3,进一步上调EGFR表达;EGFR信号反过来促进TMEM16A的通道活性,二者共同驱动乳腺癌增殖、侵袭,因此单一靶向药物治疗极易产生耐药。现有靶向递送体系存在明显缺陷:
1.传统高分子载体生物相容性差,代谢残留易引发毒副作用;
2.两种抑制剂分开给药无法同步阻断互激活环路,协同效果微弱;
3.缺乏光热辅助消融手段,难以清除实体瘤深部的肿瘤组织。
因此亟需构建无载体、可共递送双靶点抑制剂、兼具光热功能的一体化纳米制剂,实现TMEM16A-EGFR恶性激活环路的同步切断。
二、PFGH无载体纳米网络分步制备工艺
1.配位前驱体PFG纳米颗粒合成
天然多酚原花青素(PC,自带多邻酚羟基,为天然TMEM16A抑制剂)、EGFR靶向抑制剂吉非替尼(Gef)在Fe³⁺金属离子介导下发生配位自组装,酚羟基与Fe³⁺形成金属-多酚配位键,一步组装得到内核PFG纳米粒,同步包裹两种活性药物,无需额外载体材料。
2.亲水改性得到PFGH纳米网络
将亲水聚合物pHA-OH修饰于PFG表面,得到稳定分散的PFGH球形纳米网络;表面大量羟基赋予纳米体系pH响应释药特性,同时富集CD44靶向识别位点,实现肿瘤的主动靶向富集。
3.材料结构优势
全程无需高分子载体、不使用有毒有机溶剂,金属多酚配位骨架本身具备优异的近红外光热转换能力,集药物载体、光热试剂、双靶点抑制剂三重功能于一体。
三、PFGH协同抗肿瘤双重作用机制
1.CD44介导肿瘤靶向富集与pH响应可控释药
PFGH表面亲水基团特异性识别乳腺癌细胞膜高表达的CD44受体,可高效富集至肿瘤组织;肿瘤微酸性环境破坏Fe³⁺-酚羟基配位键,快速释放原花青素与吉非替尼两种活性分子。
2.同步阻断TMEM16A-EGFR互激活环路
A.释放原花青素:特异性抑制TMEM16A钙激活氯通道,阻断Cl⁻外流,下调STAT3通路活性;
B.释放吉非替尼:竞争性抑制EGFR酪氨酸激酶,阻断下游增殖信号; 二者联合打破TMEM16A与EGFR相互促进的恶性激活闭环,从双通路抑制肿瘤增殖。
3.近红外光热(PTT)放大协同抗肿瘤效应
近红外激光照射下,PFGH金属多酚骨架高效产热,通过局部光热消融杀伤肿瘤细胞;光热应激进一步下调TMEM16A、EGFR蛋白表达,协同增强双靶点抑制效果,诱导肿瘤细胞凋亡、抑制增殖,单药或简单混合药均无法达到同等抑瘤效果。
4.转录组学验证通路调控
RNA测序结果证实,PFGH处理后肿瘤细胞凋亡通路显著激活,细胞增殖、肿瘤恶性转化相关通路全面抑制,从转录水平验证了双重通路阻断的分子调控作用。

四、核心创新
1.无载体金属多酚自组装体系:首次利用原花青素与Fe³⁺配位构建无载体纳米网络,省去高分子载体,生物安全性更高,同时简化制备工艺;
2.双靶点同步共递送策略:单一纳米颗粒同时负载TMEM16A抑制剂、EGFR抑制剂,同步切断二者互激活环路,解决单药耐药问题;
3.天然多酚多功能一体化:原花青素既是通道抑制剂,又是光热配位骨架构建单元,一物多用,降低制剂复杂度;
4.光热-靶向双通路协同增效:光热消融联合信号通路阻断,实现局部消融+全身通路抑制的双重抗肿瘤效果,有效抑制原发瘤与潜在转移灶。
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