沙利霉素納米制劑在腫瘤干細胞治療中的研究進展

江 帆，魏 鑫

(電子科技大學醫學院，四川 成都 610054)

腫瘤治療是目前的一大醫學難題，其中一群具有干細胞性質，可自身分化的腫瘤細胞亞群，即腫瘤干細胞(cancer stem cells，CSCs)，被認為是腫瘤發生、發展、侵襲、轉移的根源[1]。這類細胞在腫瘤中的比例較低，其耐藥性被普遍認為是腫瘤化放療耐受，腫瘤復發的關鍵因素。近年來研究發現造成其耐藥的原因主要有幾個方面：轉運蛋白的過表達，調控信號通路，調節腫瘤微環境以及自噬等[2，3]。多種常規藥物阿霉素，紫杉醇，5-氟尿嘧啶等對CSCs療效不佳，而獸用抗生素沙利霉素(Salinomycin，SAL)對其具有顯著治療效果，但水溶性差、毒副作用大等缺點限制了其臨床使用。最新的研究發現，通過制成納米制劑，可以顯著改善其不足，提高治療效果，這將為沙利霉素治療腫瘤的臨床應用提供潛在的可能。

1 沙利霉素

1.1沙利霉素簡介沙利霉素(Salinomycin，SAL)又稱鹽霉素，是一種羧基聚醚類化合物[4]，對革蘭氏陽性細菌、真菌和寄生蟲都有抑制作用，幾十年來一直用作獸用抗生素。沙利霉素的抗菌作用機制主要是結構中的聚醚基團可以中和細胞中的陽離子(K+，Na+，Ca2+或Mg2+)，分子表面的親脂層又可將這些復合物轉運進細胞內，使鈣含量增加，從而破壞滲透平衡，導致細菌死亡[5]。2009年，Gupta等在小鼠動物模型中通過高通量篩選，從16，000 多個化合物中發現沙利霉素可以選擇性殺死乳腺癌干細胞，抑制其在小鼠體內的生長及轉移，且效力比常規化療藥物紫杉醇高100倍[6]。此后的多項研究也證實，沙利霉素對多種腫瘤干細胞都具有很強的殺傷能力，并在體內體外模型中得到驗證[7]。

1.2抗CSCs作用機制概述近年來有研究證實，沙利霉素是P-gp抑制劑，它可以阻斷P-gp介導的藥物外排作用，抑制過表達P-gp的多藥耐藥腫瘤細胞的生長[8]。在慢性淋巴細胞性白血病中，納摩爾濃度的沙利霉素即對Wnt信號通路具有強抑制作用，其主要是通過阻止脂蛋白受體相關蛋白6(LRP6)磷酸化，并誘導其降解來抑制Wnt信號通路[9]。并且也有研究認為，沙利霉素能有效殺死上皮CSCs的分子機制是抑制自噬，敲除ATG7基因能有效增強沙利霉素對CSCs存活和擴散的抑制作用[6]。

1.3沙利霉素納米制劑簡介沙利霉素雖然在治療腫瘤干細胞方面有顯著的優勢，但在臨床運用時也存在不少缺陷。其毒副作用強、水溶性差(小于0.01 mg/ml)、體內停留時間短等特點，使其在臨床使用上受到很大限制[10]。近年來納米技術的發展，特別是納米載藥系統的研究為沙利霉素的臨床應用提供了新的可能。通過將沙利霉素與納米技術相結合的方式，可提高沙利霉素靶向CSCs的能力和生物利用度，降低毒副作用。

2 沙利霉素納米制劑

目前研究的沙利霉素納米藥物有多種劑型(見表1)，包括脂質體、膠束、納米粒等，這些劑型的應用顯著改善了水溶性、提高了藥物的生物利用度與靶向治療能力。而通過治療方式的不同也將它們主要分為兩類。一類是將沙利霉素通過脂質體、膠束等或者納米粒裝載、偶聯的方法制備納米制劑，直接應用于腫瘤干細胞的治療。另一方面則是將沙利霉素與已有的臨床藥物通過納米技術制成藥物聯用制劑，利用沙利霉素增強腫瘤細胞對藥物的敏感性，達到協同作用、聯合治療的效果。

表1 沙利霉素納米制劑表

2.1脂質體將藥物包封于類脂質雙分子層內而形成的微型泡囊體即為脂質體[22]。磷脂和膽固醇類天然大分子是脂質體的主要結構成份。其具有高生物相容性、低免疫原性和高包封率等特點，通過PEG修飾可顯著提高體內循環時間。Momekova等合成了沙利霉素和Na、K、Mn、Co和Ni共5種金屬離子配合物，并采用薄膜水化法制備脂質體，研究表明沙利霉素金屬配合物脂質體可誘導KG-1細胞系凋亡，并影響其細胞周期，二價金屬離子配合物在細胞實驗的結果優于一價金屬[23]。由此證明，將沙利霉素包封于脂質體的方法可行，且具有優于游離沙利霉素的效果。同樣地，Xie等將沙利霉素與氯喹聯用制備脂質體，治療肝癌細胞(HepG2)和肝癌干細胞(LCSCs)，研究表明一方面脂質體制劑可降低氯喹與沙利霉素的毒性，提高HepG2和LCSCs對其敏感性。另一方面氯喹可抑制自噬，從而提高沙利霉素的療效[13]。

2.2膠束一般由脂類和兩親性分子(如高分子聚合物)組成即為膠束，在親水溶液中自組裝包裹疏水性的藥物，實現體內運送和靶向作用[24]。Daman等制備了包裹沙利霉素的膠束，遞送到耐吉他西濱的胰腺癌細胞中，體內體外實驗證實沙利霉素可顯著抑制細胞的增殖，延長小鼠生存期[25]。Zhang等分別以PEG-b-PCL聚合物、奧曲肽作為載體和配體，制備了沙利霉素和紫杉醇膠束，體內體外聯合用藥結果表明，聯合用藥效果優于單用[7]。由此可見，通過化療藥物與沙利霉素聯用的方式，可同時實現腫瘤細胞與腫瘤干細胞的雙重治療，而連接奧曲肽作為配體，則可提高膠束的靶向能力，使其更好地發揮功效。

2.3其他納米制劑除脂質體和膠束外，樹枝狀聚合物、高分子聚合物、金屬納米粒等也發揮著不可忽視的作用。Wei等采用膽固醇-透明質酸(CHOL-HA)為載體，通過可生物降解的酯鍵與SAL相結合，制備了納米凝膠，該納米制劑中HA可靶向表達CD44+的耐藥腫瘤干細胞，CHOL作為細胞膜的組分可以加強納米藥物與細胞膜的相互作用，20～40 nm的納米制劑具有較好的滲透、攝取和保留作用，這些措施顯著提高了細胞內藥量和抗腫瘤效果[26]。Liffers 等在軟組織肉瘤研究中發現：125 ng/ml阿霉素聯合1 μmol亞致死濃度的沙利霉素抑制肉瘤細胞的活性比單一阿霉素高4倍[19]。沙利霉素與其它藥物發揮協同抗腫瘤活性，主要通過多種不同的作用方式提高腫瘤細胞的敏感性，如：抑制上皮細胞-間充質轉化(EMT)，增加 DNA 的損傷，抑制藥物外排泵，或抑制β-catenin /TCF復合體通路的活性等。

納米劑型的應用相比單一小分子藥物具有一定的優勢，如可提高其載藥量與穩定性，提高靶向能力，減少全身性的毒性，這在一定程度上提高了藥物使用的安全性和治療效率。而納米遞藥系統設計上的可塑性，也為靶向治療、藥物控釋提供了便利。另一方面，納米制劑也可為沙利霉素與其他化療藥物聯用提供安全、方便的平臺更有利于賦予藥物靶向能力，增強聯合治療的效果。這都為未來將沙利霉素運用于臨床治療提供了新的可能。

3 總結與展望

目前，全球還沒有用于腫瘤治療的沙利霉素臨床藥物，更多的研究還停留在實驗室研究和臨床試驗階段。美國Verastem公司的產品VS507(主要成分為沙利霉素)的臨床I/II期臨床試驗表明，沙利霉素可以有效控制腫瘤轉移，且臨床副作用不大[27]。沙利霉素為靶向治療CSCs提供了一個頗具潛力的發展方向。雖然CSCs的耐藥機制和沙利霉素的治療機制并不明朗，但基于其療效的實驗數據發現其具有靶向CSCs的能力，仍需進一步研究。納米遞藥系統的應用(如膠束、脂質體、納米粒等)在一定程度上改善了沙利霉素的水溶性、延長了駐留時間、提高了藥物的靶向性、降低了不良反應，能夠更大程度地提升藥物的治療效果和安全性。同時，通過納米技術搭建的藥物聯用體系，也能盡可能地同時殺傷各種腫瘤細胞，最大限度地發揮治療作用。

總之，沙利霉素有望成為針對腫瘤干細胞的特異性治療藥物，在不久的將來進入臨床應用，為腫瘤的治療開啟新篇章。