DOI: 10.1002/adfm.202004851
乳腺癌術后復發和轉移的高發生率嚴重影響患者的生存。而且，由于傳統的植入式裝置無法控制多種藥物的釋放，因此如何防止術后復發和轉移仍然是一個巨大的挑戰。在本研究中，開發了一種具有時間編程藥物釋放功能的植入式分層結構超細纖維裝置，用于乳腺癌術后局部輔助化療。該結構是通過同軸靜電紡絲技術在纖維基質內部形成周期性排列的腔室而獲得的。這些腔室中的鹽酸阿霉素迅速釋放，殺死殘留的腫瘤細胞以防止腫瘤復發。而纖維基質中的基質金屬蛋白酶2（MMP-2）抑制劑雙硫侖則持續釋放，抑制腫瘤侵襲以防止其轉移。手術切除腫瘤后植入荷瘤小鼠體內的纖維裝置顯示出良好的治療效果，可以防止腫瘤復發和轉移。通過II型膠原免疫熒光分析對腫瘤侵襲機制的研究表明，MMP-2活性的降低在該過程中起關鍵作用。
圖1.PEG Mw對纖維形態的影響。a）CLSM圖像。a1-a4中的纖維基質由PLA組成，并用香豆素6染色（綠色）。纖維腔室分別由a1-a4中的PEG200、PEG400、PEG1000和PEG2000組成。b）相應的SEM圖像。c）纖維直徑、腔室體積和腔室間距的統計結果。
圖2.PEG Mw對藥物釋放行為的影響。在PBS（pH7.4，37℃）中，a）DOX·HCl和b）DSF在不同載藥纖維裝置中的釋放行為。c）浸入PBS（pH7.4，37℃）24h后的纖維樣品的熒光圖像。d）釋放42天后纖維裝置的SEM圖像。（*P<0.05和**P<0.01）。
圖3.體外抗腫瘤作用。a）與纖維裝置共孵育1天、4天和7天的4T1細胞的熒光圖像和b）相應的細胞活力。c）DOX·HCl和d）DSF在介質（37℃，5％CO2）中的釋放行為。e）評估纖維裝置在體外對乳腺癌細胞再生和復發的抑制作用的示意圖。f）與纖維裝置共孵育的4T1細胞的相對活力和g）熒光圖像。（*P<0.05和**P<0.01）。
圖4.體外抗侵襲作用。a）體外抑制腫瘤細胞侵襲的示意圖。b）用來自不同纖維裝置的釋放介質處理后，腫瘤細胞對明膠水凝膠的浸潤深度和斷層圖像（腫瘤細胞用鈣黃綠素染色）。d）腫瘤細胞侵入基質膠涂覆Transwell小室的示意圖。e）用纖維裝置的釋放介質處理后浸潤細胞的比例。f）Transwell小室底層腫瘤細胞的熒光圖像。（*P<0.05和**P<0.01）。
圖5.體內抗腫瘤復發和轉移抑制分析。a）荷瘤小鼠減瘤手術和植入纖維裝置的治療方案。b）4T1-Luc荷瘤小鼠在不同時間的原位腫瘤圖像和肺轉移圖像。在第42天處死小鼠后離體獲取肺轉移熒光圖像。c）原位腫瘤和肺轉移瘤的平均熒光強度。（*P<0.05，**P<0.01和***P<0.001）。
圖6.體內抗復發和轉移作用。a）手術后42天內腫瘤體積的變化。b）切除的腫瘤的照片。c）42天之內小鼠的體重變化和d）存活率。e）腫瘤組織的H＆E、TUNEL和Ki67分析以及副腫瘤組織的H＆E和II型膠原免疫熒光分析。f）第42天切除的肺部照片（肺結節用紅色箭頭標記）。g）肉眼可見的肺結節數目。h）第42天肺的代表性H＆E染色切片。i）肺結節面積的統計數據。（*P<0.05，**P<0.01和***P<0.001）。
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