微流控技术如何有效提高肿瘤化疗效果

多药耐药是肿瘤化疗失败的一个主要原因。发展能有效逆转肿瘤多药耐药并提高肿瘤化疗效果的方法仍然是一个很大的挑战。产生肿瘤多药耐药的一个主要原因是细胞膜表面过度表达了一种消耗ATP的转运蛋白，它们能主动地把各种化疗药物从癌细胞内泵出，从而导致化疗药物细胞毒性的降低。其中P-糖蛋白（P-glycoprotein ,P-gp)就是一种重要的此类蛋白。 阿帕替尼是P-gp的一种抑制剂。如果能将阿帕替尼先作用于肿瘤细胞膜上的P-gp蛋白，那么进入肿瘤细胞的化疗药物就可有效避免被泵出细胞外，就能提高对耐药细胞的化疗效果。

针对这些问题，西南交通大学周绍兵教授课题组利用微流控-电纺胶束成功制备出仿竹状结构高分子纤维。载阿霉素的靶向聚合物胶束通过水相装入竹状结构的空腔部分，阿帕替尼通过油相装入纤维的实心部分。然后将该纤维器件局部植入到荷瘤小鼠的肿瘤组织附近。纤维空腔部分由于降解发生破裂，释放载阿霉素的靶向聚合物胶束；纤维实心部分慢慢降解，释放阿帕替尼。阿帕替尼扩散进入耐药肿瘤细胞，抑制P-gp糖蛋白。靶向胶束通过受体介导的内吞作用进入耐药肿瘤细胞，在细胞质中释放化疗药物阿霉素。由于P-gp糖蛋白被抑制，化疗药物阿霉素可有效避免被泵出细胞外。动物实验结果证实该纤维器件可有效提高化疗药物在肿瘤组织的富集浓度，并提高对耐药肿瘤的治疗效果。另外，该器件还可明显降低药物在正常组织的积累，从而降低化疗药物的毒副作用。