据统计，接近1/3的早期乳腺癌患者会经历肿瘤的复发或转移，而转移性乳腺癌的4年生存率仅为20%左右，其中肺转移肿瘤是乳腺癌转移的较为常见的状况，是导致乳腺癌患者死亡的主要原因。在临床中，转移性乳腺癌的治疗仍以全身化疗为主，但多数现有的化疗药物向转移病灶的递送效率较低，因而难以实现对转移瘤的有效治疗，且易导致严重的全身不良反应。由于可提高对肿瘤的靶向性，纳米材料已成为重要的抗癌药物载体，被广泛用于肿瘤治疗的相关研究。然而，纳米材料的实际应用受到诸多限制，如合成技术复杂、生产成本高和体内代谢不良等。因此，人们期待为乳腺癌转移瘤的治疗找到更加实用、简便和安全的靶向给药策略。
近日，浙江大学医学院附属第二医院/转化医学研究院周民团队在乳腺癌转移治疗方向取得了进展，其研究论文于近日在线发表于期刊《Small》（影响因子：10.856）上，标题为“Biodegradable Microalgae-Based Carriers for Targeted Delivery and Imaging-Guided Therapy toward Lung Metastasis of Breast Cancer”。该工作以一种名为钝顶螺旋藻（Spirulina platensis）的天然活性微藻作为化疗药物阿霉素(DOX)的载体，构建了乳腺癌肺转移的靶向药物递送系统(缩写为SP@DOX)，并利用其天然荧光实现了荧光成像引导下化疗。该论文被编辑部遴选为当期Inside Back Cover封面。
螺旋藻作为一类天然微藻，具有极高的营养价值和良好的生物安全性，可被制作成为人体的营养补充剂。不仅如此，研究显示，螺旋藻带有负电荷的表面可通过静电吸附装载带正电荷的小分子药物，其细胞膜上的水通道和连接孔也允许小分子通过并进入膜内，显示出了对药物的较高负载效率。同时，螺旋藻中的天然叶绿素具有荧光特性，无需任何额外的荧光标记即可实现体内的无创追踪。此外，由于具有微米级别尺寸，螺旋藻理论上易被肺部毛细血管所捕获，有望实现对肺部的被动靶向，且其螺旋结构具有灵活的运动和旋转能力，有助于在复杂环境下的靶向递送。

SP@DOX用于乳腺癌肺转移的靶向给药及影像引导化疗
利用螺旋藻的上述特性，本研究将小分子化疗药物DOX加载至螺旋藻上，合成了SP@DOX。体内外实验结果显示，SP@DOX具有较高的载药效率、理想的肺部靶向积累和PH反应性的药物缓释等性能，并显著提高了化疗药物在肺部的保留时间，增强了对4T1乳腺癌肺转移的治疗效果。此外，SP@DOX在双峰荧光成像方面表现优异，实现了材料和药物的无创跟踪和实时监测。最后，SP@DOX可降解并经肾脏排出，在生理环境中表现出了良好的生物可降解性。此项工作为构建具有高载药效率、良好靶向性和生物安全性的多功能给药系统提供了新途径，为乳腺癌肺转移的靶向给药和荧光成像引导化疗提供了有潜力的方案。
论文第一作者是浙江大学转化医学院交叉学科博士生钟丹妮，课题组博士生张东晓和硕士生谢婷婷是论文的共同作者，浙江大学医学院附属第二医院/转化医学研究院周民研究员是论文的唯一通讯作者。该研究工作得到了浙江大学交叉学科项目、浙江大学眼科中心、浙江大学恶性肿瘤预警与干预教育部重点实验室、浙江大学现代光学仪器国家重点实验室等的大力支持，该研究也得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、浙江省重点研发计划等项目资助。
论文连接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/smll.202000819