前沿 | 同济大学医学院成昱团队:基于铁死亡的癌症治疗动态靶向策略-凯发k8一触即发

2023-12-27 09:12:54 4

近日,同济大学医学院成昱团队在期刊《advanced science》上在线发表题为“a lysosome-targeted magnetic nanotorquer mechanically triggers ferroptosis for breast cancer treatment”的研究论文,本研究设计了一种靶向溶酶体的磁性纳米扭矩器(t7-mnt),用于机械地触发铁死亡,实现癌症治疗的空间、时间和可编程性,并具有长效作用。这种动态靶向策略可以与当前的铁死亡诱导剂结合使用,实现增强的疗效,推动铁死亡为基础的癌症治疗的临床转化。研究提供了一种新的思路和方法,用于可控的铁死亡,并推动铁死亡为基础的癌症治疗的临床转化。

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研究背景

作为一种依赖铁离子的细胞死亡过程,铁死亡由于其独特的形态学、遗传学和生化特征,与凋亡、坏死和自噬有所不同,被视为癌症治疗的一种创新性策略。

可溶性亚铁离子(fe2 )池在铁死亡中起着基本作用。作为一种细胞内氧化还原活性金属,可溶性fe2 可以通过芬顿反应直接催化脂质过氧化,并影响脂氧合酶(lox)和烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸酰胺氧化酶(nox)等酶活性,从而促进有毒脂质过氧化物的产生。在不同的细胞区域中,溶酶体是新兴的铁死亡靶点,因为它们具有调节铁代谢的能力。

纳米材料可以通过癌细胞的内吞作用富集在溶酶体中,从而为靶向铁死亡提供了另一种策略。利用溶酶体酸性环境的优势,设计了具有ph响应性的含铁纳米材料,释放外源铁并产生ros,以激活癌细胞中的铁死亡。

研究进展

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本研究提出了一种靶向溶酶体的磁性纳米扭矩器(mnt),作为诱导内源性 fe2 池爆发的机械工具,用于促进乳腺癌的铁死亡。60纳米立方形磁性纳米颗粒(zn0.4fe2.6o4)被包覆在硅氧化物(sio2)壳层中,以防止外源铁在酸性生物环境中渗漏,并实现直接的机械调节。为了实现癌细胞选择性和亚细胞定位,将t7肽修饰在硅壳上,该肽靶向乳腺癌细胞上的转铁蛋白受体,从而获得了靶向溶酶体的mnt(t7-mnt)。在旋转磁场下,乳腺癌细胞内的t7-mnt可以产生扭矩,这些扭矩可以空间地损伤溶酶体膜结构,并以可编程的方式触发来自溶酶体向细胞质中释放内源性不稳定的 fe2 。释放的fe2 可以进一步增强 ros 生成并催化细胞内的脂质过氧化反应,从而导致铁死亡。在携带乳腺癌的小鼠中评估了t7-mnt的体内铁治疗效果。t7-mnt将促进精确的铁死亡控制的发展,并进一步推动基于铁死亡的癌症治疗的临床发展。

研究结果

综上所述,本研究设计了一种靶向溶酶体的磁性纳米扭矩器(t7-mnt),用于机械地触发铁死亡,实现癌症治疗的空间、时间和可编程性,并具有长效作用。这种动态靶向策略可以与当前的铁死亡诱导剂结合使用,实现增强的疗效,推动铁死亡为基础的癌症治疗的临床转化。研究提供了一种新的思路和方法,用于可控的铁死亡,并推动铁死亡为基础的癌症治疗的临床转化。(来源:)

参考资料:

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202302093

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