在談癌色變的今天，腦腫瘤中的膠質母細胞瘤（GBM）堪稱 “惡魔” 般的存在。它惡性程度極高，對傳統治療手段有著很強的抵抗性。即便接受了手術、放療和化療，患者的中位生存期通常也只有12-14個月，令人痛心。這主要是因為GBM的腫瘤細胞具有高度異質性，而且血腦屏障像一道堅固的防線，阻擋了化療藥物進入腫瘤，導致耐藥和頻繁複發。所以，尋找更有效的治療方法迫在眉睫。
近期，發表於Mol Pharm的一項研究Development and In Vitro Characterization of Milk-Derived Extracellular Vesicle-Mithramycin Formulations for Potential Glioma Therapy帶來了新的曙光。
研究人員探索了用牛奶來源的細胞外囊泡（mEVs）搭載光神黴素（Mit-A），用於治療膠質母細胞瘤的可能性。光神黴素是一種有潛力的抗腫瘤藥物，能透過與富含GC序列的DNA結合，干擾SP家族轉錄因子與基因啟動子的結合，從而抑制腫瘤生長，在包括膠質母細胞瘤在內的多種癌症治療中展現出希望。然而，其嚴重的全身毒性和肝毒性，大大限制了它在臨床上的應用。
研究人員首先從水牛乳中提取了mEVs，並對其進行了全面的表徵分析。透過動態光散射（DLS）、透射電子顯微鏡（TEM）和原子力顯微鏡（AFM）等技術檢測發現，分離出的mEVs平均直徑為125.6 ± 2.78 nm，多分散指數（PDI）為0.083 ± 0.02，ζ電位為-15 ± 0.57 mV ，且具有典型的細胞外囊泡標記物TSG101、HSP70和CD63，這證實了其純度和完整性。
隨後，研究人員利用凍融法將光神黴素封裝到mEVs中，成功製備出mEV(Mit-A)製劑，其封裝效率達到58%。封裝後，mEV(Mit-A)的直徑略微增加到131.8 ± 6.9 nm，PDI為0.081 ± 0.006，ζ電位降低至-17 ± 2.0 mV 。
在一系列實驗中，mEV(Mit-A)製劑展現出了令人期待的效能。體外跨上皮轉運實驗表明，相較於遊離的光神黴素，mEV(Mit-A)能更有效地轉運光神黴素穿過Caco-2細胞的上皮屏障，這對口服給藥系統至關重要。在模擬唾液、胃液和腸液的環境中，mEV(Mit-A)製劑也表現出良好的穩定性，其粒徑和PDI在不同消化液中沒有顯著變化。
藥物釋放實驗結果顯示，在模擬不同生理pH條件下（pH 3.0、7.0和6.8），mEV(Mit-A)製劑中的光神黴素呈現出時間依賴性釋放。在3小時內，光神黴素的釋放量在不同pH環境下相對穩定，而在24小時時，在pH 6.8的磷酸鹽緩衝液（PBS）中釋放量達到最大。與之對比，遊離的光神黴素在3小時內就幾乎完全釋放。
圖 2：mEV(Mit-A)在生理流體中Mit-A的體外釋放曲線
生物相容性實驗使用小鼠成纖維細胞系（L929）進行，結果表明，mEV(Mit-A)製劑的生物相容性明顯優於遊離的光神黴素。遊離光神黴素在濃度超過150 nM時表現出顯著的細胞毒性，而mEV(Mit-A)製劑在濃度達到250 nM時仍具有較好的生物相容性。在評估肝毒性的實驗中，以HepG2細胞為模型，研究發現mEV(Mit-A)製劑能夠有效減輕光神黴素誘導的肝毒性，因為它不會顯著誘導BTG2基因表達，而遊離光神黴素會使BTG2基因表達明顯增加。
在對U87和LN-229膠質母細胞瘤細胞系的研究中，mEV(Mit-A)製劑展現出強大的抗腫瘤活性。它能顯著抑制細胞增殖，其半最大抑制濃度（IC50）比遊離光神黴素低約2倍。劃痕實驗證實，mEV(Mit-A)製劑能夠顯著抑制細胞遷移。進一步研究發現，mEV(Mit-A)製劑可透過PARP1介導的線粒體途徑誘導細胞凋亡，同時還能抑制SP1通路及其下游靶基因MYC、VEGF的表達，並上調P21的表達，從而抑制腫瘤生長和進展。
綜上所述，這項研究表明mEV(Mit-A)製劑在膠質母細胞瘤治療方面展現出巨大潛力。它不僅提高了光神黴素的生物利用度和治療效果，還顯著改善了其生物相容性和安全性。mEV(Mit-A)製劑有望成為一種創新的口服藥物遞送系統，為膠質母細胞瘤患者帶來新的希望。期待未來能有更多深入研究，推動這一成果從實驗室走向臨床，真正造福患者。
參考文獻：
Patnam S, Singh AD, Ali MS, Thakur BK, Rengan AK, Manda SV. Development and In Vitro Characterization of Milk-Derived Extracellular Vesicle-Mithramycin Formulations for Potential Glioma Therapy. Mol Pharm. Published online March 26, 2025. doi:10.1021/acs.molpharmaceut.4c01189
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