文献：Polymeric Hybrid Nanomicelles for Cancer Theranostics:an Efficient and Precise Anticancer Strategy for the Co-delivery of Doxorubicin/miR-34a and MR imaging

文献链接：https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsami.9b14908

作者：Xiaoxue Xie, Yu Chen, Zhongyuan Chen, Yi Feng, Jing Wang, Ting Ting Li, Shun Li,

Xiang Qin, Chunhui Wu, Chuan Zheng, Jie Zhu, Fengming You, Yiyao Liu, and Hong Yang

相关产品：NH2-PEG5K-PCL2K （氨基-聚乙二醇5k-聚己内酯2k）

PEI2K-PCL2K（聚乙烯亚胺2k-聚己内酯2k）

原文摘要：

To realize precise tumor therapy, a versatile oncotherapy nanoplatform integrating both diagnostic and therapeutic functions is necessary. Herein, we fabricated a hybrid micelle (HM) utilizing two amphiphilic di-block copolymers, polyethyleniminepolycaprolactone (PEI-PCL) and diethylenetriaminepentaacetic acid gadolinium (III) crodihydrogen （Gd-DTPA）-conjugated polyethyleneglycol-polycaprolactone (GdPEG-PCL), to codeliver the small chemotherapy drugs doxorubicin (Dox) and microRNA-34a (miR-34a), denoted as Gd-HM-Dox/34a. Conjugating Gd-DTPA on the surface of hybrid micelles, leading the relaxation rate of Gd-DTPA increased more than 1.4 times (13.6 mM-1S-1). Furthermore, hybrid micelles enhanced the ability of miR-34a to escape from lysosomal/endosome and Dox release to the nucleus. In addition, the released miR-34a subsequently down-regulates Bcl-2, cyclin D1, CDK6 and Bax expression and inhibits proliferation and migration of MDA-MB-231 breast cancer cells. Moreover, the suitable micelle size improved the penetration of Dox into three dimensional (3D) multicellular spheroids (MCs) compared with Gd-HM-Dox and Free Dox, generating efficient cells killing in the 3D multicellular spheroids. Furthermore, the Gd-HM-Dox/34a exhibited augmented accumulation in tumor tissue, which improved the MRI-contrast of solid tumors and enhanced the combined efficiency of chemotherapeutic drugs Dox and therapeutic gene miR-34a in suppressing tumor growth on MDA-MB-231 tumor-bearing mice. Therefore, we established a hybrid micelle to offer a promising theranostic approach that inhibits tumor growth and enhances MR imaging.

NH2 - PEG5K - PCL2K 是一种嵌段共聚物。它由三个部分组成，一端是氨基（NH2），中间是分子量为 5000 的聚乙二醇（PEG）链段，另一端是分子量为 2000 的聚己内酯（PCL）链段。氨基（NH2）是一种具有反应活性的官能团，可以用于后续的化学反应，如与含有羧基（-COOH）、醛基（-CHO）等官能团的化合物发生反应，进行材料的功能化。聚乙二醇（PEG）链段具有良好的水溶性、生物相容性。这个链段可以增加共聚物在水溶液中的溶解性。聚己内酯（PCL）链段是一种可生物降解的聚酯。PCL 具有良好的生物可降解性、机械性能和化合物透过性。

PEI2K - PCL2K 是一种嵌段共聚物，由聚乙烯亚胺（PEI）和聚己内酯（PCL）组成。聚乙烯亚胺（PEI）部分具有大量的氨基（-NH2）。这些氨基使 PEI 具有强碱性和高电荷密度，在生理 pH 条件下，氨基会质子化而带正电荷。聚己内酯（PCL）部分是一种可生物降解的聚酯。它的分子链主要由酯键（-COO -）构成，这种结构使得 PCL 在体内能够在酶的作用下或者在适当的化学环境（如在特定的酸碱环境）中逐渐降解为小分子。PCL 具有良好的生物相容性、机械性能和化合物透过性。嵌段共聚物的结构使得 PEI 和 PCL 两种不同性质的链段相互连接，兼具两者的优势。基于NH2-PEG5K-PCL2K、PEI2K-PCL2K的性能，该文献合成Gd-HM-Dox/34a路线如下：

图：合成及作用机制

Gd-PEG5k-PCL2k和PEI2K-PCL2K分别以一定的摩尔比用氯仿溶解，用三甲胺（TEA）调整pH，并与阿霉素，盐酸混合溶液在旋转蒸发器中蒸发后，分散在去离子水中，在室温下搅拌过夜，形成Gd-HM-Dox。然后，用超滤管(分子重量为5K)。Gd-HM-Dox的合成方法与Gd-HM-Dox相同，但没有添加Dox。在Gd-HM和Gd-HM-Dox中加入固定量的miR-34a，形成Gd-杂化胶束（Gd-HM-34a）。同样，加入固定数量的阿霉素和miR-34a形成Gd-杂胶束（Gd-HM-Dox/34a）。

图：表征图像

结论：

该文献成功制备出了基于NH2-PEG5K-PCL2K、PEI2K-PCL2K合成的Gd-HM-Dox/34a。研究结果表明，聚合物杂化纳米胶束可以同时将疏水的Dox和miR-34a递送到tumour部位，Gd-HM-Dox/34a在组织中表现出增强的积累，提高实体的mri造影，提高了化合物Dox和Treatment 基因miR-34a联合抑制MDA-MB-231荷tumour小鼠tumour生长的效率。