DSPE-PEG2000-ICG/DOX共载脂质体的化疗-光热协同治疗系统设计与应用研究

DSPE-PEG2000-ICG/DOX共载脂质体的化疗-光热协同治疗系统设计与应用研究

一、研究背景

传统化疗药物如阿霉素（Doxorubicin, DOX）虽能有效杀伤肿瘤细胞，但存在明显的系统毒性、副作用大及多药耐药性等问题。为提升治疗精准性并增强疗效，近年来研究者致力于构建集成像、靶向、诊疗于一体的纳米治疗平台。

吲哚菁绿（Indocyanine Green, ICG） 是一种临床批准的近红外染料，具备光热转换能力和近红外成像性能。而DSPE-PEG2000修饰脂质体作为纳米药物载体，具有良好的生物相容性、血液循环稳定性和载药能力。因此，将 ICG 与 DOX 共同装载于 DSPE-PEG2000 修饰脂质体中，可实现化疗与光热疗法（Photothermal Therapy, PTT）协同治疗（Chemo-PTT），提升肿瘤治疗效果，并减少毒副作用。

二、脂质体结构与设计要点

该系统由以下关键模块构成：

DSPE-PEG2000：通过疏水相互作用插入脂质体双层膜中，提供稳定性与延长循环时间；

DOX：包载于脂质体水相内部，作为主要化疗药物；

ICG：嵌入脂质膜或结合疏水相中，用于近红外成像与光热治疗；

脂质体壳层：以HSPC、胆固醇、DSPE-PEG2000等构成，粒径控制在80–150 nm。

该共载体系兼具药物控释与光热转换功能，可在近红外激光照射下实现光控药物释放，增强局部治疗效应。

三、制备方法

薄膜水化-超声法制备

将DOX、ICG与脂质（HSPC、胆固醇、DSPE-PEG2000）共同溶于氯仿；

旋转蒸发形成均匀脂膜；

水化后通过超声分散形成脂质体；

可采用柠檬酸梯度法进一步加载DOX。

粒径调控与表征

动态光散射（DLS）：粒径、PDI和Zeta电位；

荧光光谱：检测ICG的荧光性能；

药物包载率与包封率通过紫外或HPLC测定；

稳定性研究：观察在PBS、血浆中粒径及外观变化。

四、协同治疗机制

化疗作用

DOX释放后嵌入肿瘤细胞DNA链，抑制DNA复制并诱导细胞凋亡；

脂质体控释降低心脏毒性。

光热治疗作用

ICG在808 nm激光照射下将光能转换为热能（温升至42–50°C），直接破坏癌细胞膜、线粒体等结构；

热效应促进DOX快速释放，增强药物摄取。

协同机制优势

热刺激改变脂质体膜流动性，触发DOX瞬时释放；

ICG与DOX协同杀伤不同周期细胞，提升杀伤效率；

高温使肿瘤组织通透性增加，改善药物进入率。

五、体内外性能评估

细胞实验

MTT法检测细胞活性；

荧光成像观察ICG分布及DOX释放；

Annexin V/PI检测细胞凋亡率。

小动物实验

IVIS系统进行ICG荧光成像，评估肿瘤靶向分布；

肿瘤体积监测化疗、光热及协同治疗组疗效；

H&E与TUNEL染色评价肿瘤组织坏死与细胞凋亡。

安全性评估

血液指标（ALT/AST、BUN/Cr）评估肝肾功能；

各组织切片分析毒性。

六、优势与前景

✅ 协同增效：化疗+光热治疗互补，降低剂量同时提升疗效。

✅ 可视化治疗：ICG成像功能实现治疗过程实时监控与导航。

✅ 纳米递送系统：DSPE-PEG修饰提高稳定性、延长循环时间、减少非特异性摄取。

✅ 肿瘤靶向性增强：尺寸与表面PEG修饰适合EPR效应在肿瘤部位富集。

✅ 临床转化潜力高：所用材料如ICG、DOX、DSPE-PEG均为已批准使用或广泛研究的成分。

七、结语

DSPE-PEG2000-ICG/DOX共载脂质体平台，集成了成像、光热治疗与化疗于一体，具有高效协同杀伤肿瘤细胞的潜力。该体系为解决传统化疗毒副作用、肿瘤耐药性及成像监控等问题提供了有力的技术路径，展现出广阔的临床应用前景。后续研究可结合**肿瘤微环境响应机制（如pH、GSH、酶）**进一步提升其精准释放与治疗效率。