目錄

1.腫瘤細胞CTC

2.納米纖維的啟發

3.DNA適體和PLGA納米纖維環

4.實驗結果

5.總結

1.腫瘤細胞CTC

CTC（循環腫瘤細胞，Circulating Tumor Cell）是存在于外周血中的各類腫瘤細胞的統稱。傳統的治療方法，如手術或化療，通常集中在原發性腫瘤的治療上，不能殺死血液中的CTCs。全身化療雖然對CTCs有一定的殺傷作用，但由于化療藥物的毒副作用強，治療效果非常有限。也就是說，一旦CTCs形成，就很難有效抑制腫瘤細胞的轉移和侵襲。雖然已經有實驗嘗試通過抑制或殺死血液中的CTCs來抑制腫瘤轉移，但是由于CTCs的稀有性和異質性，以及血流中微環境的復雜性，抑制效果受到影響。因此，開發一種新型的腫瘤治療平臺，從根本上減少原發腫瘤中CTCs的脫落，從而有效地預防腫瘤的轉移和侵襲是非常必要的。

2.納米纖維的啟發

研究表明，納米纖維不僅可以作為載體用于抗菌和抗腫瘤藥物的負載，還可以通過冷凍切割或均勻化處理形成短纖維，從而形成可注射的納米纖維分散體。這個可注射短纖維也可用于包封抗癌藥物喜樹堿，用于瘤內注射后的腫瘤化療。這些研究說明了開發短纖維藥物傳遞系統是十分必要的。然而，目前開發的短纖維缺乏針對特定腫瘤類型的靶向特異性，并且不能基于其最先進的設計策略抑制腫瘤轉移。為了實現原發性腫瘤的同步治療和腫瘤轉移的抑制，研究人員根據電紡納米纖維的特性提出了一個全新的概念，即產生一個多功能的短纖維系統，通過配體與受體相互作用緊密地捕捉、錨定原發性腫瘤組織，實現腫瘤的同步化療，利用磁共振（MR）成像和通過減少原發性腫瘤中CTCs的形成來抑制腫瘤轉移。據悉，這是第一個制造DNA適體功能化PLGA納米纖維環用于同時治療腫瘤和抑制轉移的例子。

3.DNA適體和PLGA納米纖維環

DNA適體具有生物相容性好、穩定性好、易于體外制備和修飾等優點。因此，研究人員使用DNA適體作為出色的靶向配體，使PLGA納米纖維環功能化，以實現對癌細胞的特異性捕獲和絨毛形成。因為纖維環結構可能比短纖維更好地包裹腫瘤組織，通過DNA適體介導的癌細胞特異性結合。 PLGA是美國食品和藥物管理局批準的藥物傳遞載體，具有良好的生物相容性和生物降解性。研究人員在無NaCl水溶液中均勻化處理獲得短纖維后，將鹽濃度保持在2m以保持PLGA短纖維的環狀結構。在NaCl存在下，短PLGA纖維表現出增強的柔韌性和可變形性，這大大有助于納米纖維環的形成。而且在任何情況下，制備的PLGA納米纖維環均分布在溶液中，納米纖維環可以生成以保持穩定的環形態，一旦生成，再放入純水中也不會恢復成短纖維。納米纖維環的粘度低、流動性高，在流動條件下不易纏繞，具有長期釋藥特性，其環狀結構更適合注射給藥，更有利于抑制腫瘤轉移。

圖1PLGA納米纖維環的制作

圖2鹽濃度為2m的纖維環

4.實驗結果

實驗證明，功能化納米纖維環能緊密捕捉和固定三維腫瘤球體，顯著減少癌細胞的脫落和擴散。此外，從三維多細胞球體的相對直徑可以看出它對腫瘤球形生長有明顯的抑制作用。即使是無藥物纖維環在一定程度上也具有抑制三維多細胞腫瘤球體生長和增殖的能力，這主要是由于DNA適體功能化納米纖維環能夠緊密結合并錨定腫瘤細胞形成致密的鞘層（如圖3所示），從而防止腫瘤細胞生長，并顯著減少細胞脫落。

圖3DNA適體功能化納米纖維環對腫瘤細胞的抑制效果

5.總結

研究人員還對功能化PLGA納米纖維環進行了溶血和細胞毒性試驗，發現制備的纖維環具有良好的血液相容性、細胞相容性和靶向特異性。總的來說，此次實驗設計的功能化PLGA納米纖維環有望在不久的將來成為一種強有力的影像引導平臺，通過殺死原發性腫瘤同時抑制腫瘤轉移來治療腫瘤，為醫學界及病患者帶來福音。

參考文獻：[1] YunchaoXiao, et al., Multifunctional PLGA microfibrous rings enable MR imaging-guided tumor chemotherapy and metastasis inhibition through prevention of circulating tumor cell shedding. Nano Today. 2021. Doi: 10.1016/j.nantod.2021.101123.

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