化學(xué)動力療法的原理是將腫瘤細胞內(nèi)源性過氧化氫(H2O2)轉(zhuǎn)變?yōu)楦叨拘缘牧u基自由基(·OH),進而破壞DNA抑制細胞增殖,然而腫瘤內(nèi)源性H2O2含量有限不能提供足量的·OH。目前報道的大部分H2O2調(diào)節(jié)策略依賴于胞內(nèi)氧氣,仍然受到腫瘤低氧微環(huán)境中的限制。因此,開發(fā)高效的H2O2調(diào)節(jié)策略是改善化動力治療效果的關(guān)鍵。
成都醫(yī)學(xué)院趙龍/邵繼春課題組在前期實驗中驗證了胡桃醌(5-羥基-1,4-萘醌, JUG)可在腫瘤細胞內(nèi)通過電子還原級聯(lián)反應(yīng)升高H2O2水平。基于此結(jié)果,該課題組設(shè)計開發(fā)了一種實現(xiàn)過氧化氫自調(diào)節(jié)的仿生納米復(fù)合物:以鐵基金屬有機框架(MIL101)為載體攜載JUG制備JMIL101納米粒子,并在其表面包覆前列腺癌細胞膜獲得JMIL101@CM仿生納米粒子。如圖1所示,該仿生納米粒子對前列腺癌細胞具有同源靶向能力,并在腫瘤細胞酸性環(huán)境中崩解釋放JUG和Fe3+。JUG不僅可抑制肽基脯氨酰順反異構(gòu)酶1(Pin1)的活性引起細胞凋亡,還可通過藥物級聯(lián)反應(yīng)升高胞內(nèi)H2O2含量,并在Fe3+的介導(dǎo)下轉(zhuǎn)變?yōu)?/span>?OH進一步加速細胞凋亡,以增強化動力治療抗腫瘤效果。體內(nèi)外研究結(jié)果表明,該仿生納米粒子對前列腺癌細胞的抑制作用明顯優(yōu)于自由藥物,該研究為開發(fā)藥物/化動力協(xié)同治療開辟了一條新途徑。
圖2 (A) JUG增強化動力治療效果示意圖;流式細胞術(shù)分析(B)不同濃度的JUG和(C)不同劑型處理后細胞內(nèi)H2O2的產(chǎn)生;(D) DCFH-DA染色的PC-3細胞經(jīng)不同處理后的熒光圖像和流式細胞儀分析;(E)PC-3細胞經(jīng)不同處理后的細胞活力,以游離JUG為對照 (n=5)。(F)用Annexin V-FITC和PI染色的PC-3細胞經(jīng)不同處理后進行流式細胞術(shù)分析,并以未處理的細胞為對照。
圖3 (A)小鼠靜脈注射JMIL101和JMIL101@CM(n=3)的血液藥物含量;(B)靜脈注射Cy5.5標(biāo)記的JMIL101和JMIL101@CM不同時間后的PC-3荷瘤小鼠的體內(nèi)圖像;(C)注射后24 h主要器官和腫瘤的體外熒光圖像和相應(yīng)的平均熒光強度(MFI)分析(n=3)。He:心;Li:肝;Sp:脾;Lu:肺;Ki:腎;Tu:腫瘤。
圖4 (A)腫瘤體積的變化和(B)荷瘤小鼠在不同時間間隔不同治療后的代表性照片(n=6);(C)荷瘤小鼠經(jīng)不同處理后的存活率,以生理鹽水注射為對照(n=6); (D) H&E染色(‘N’代表壞死區(qū)),(E)Ki-67和(F)Caspase-3的IHC染色圖像。
上述研究工作以“Juglone-loaded metal-organic frameworks for H2O2 self-modulating enhancing chemodynamic therapy against prostate cancer”為題發(fā)表在Chemical Engineering Jounal刊物上(DOI:10.1016/j.cej.2021.133057 ),成都醫(yī)學(xué)院碩士研究生李子璇為第一作者,成都醫(yī)學(xué)院第二附屬醫(yī)院趙龍副教授和邵繼春教授共同為通訊作者。
相關(guān)論文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.cej.2021.133057
- 浙江大學(xué)計劍、王幽香團隊 ACS Nano:通過級聯(lián)觸發(fā)一氧化氮釋放和類芬頓反應(yīng)實現(xiàn)增強的經(jīng)皮化學(xué)動力學(xué)療法 2023-08-27
- 中科院納米能源所李琳琳&王中林團隊 ACS Nano:具有壓電電子效應(yīng)的納米聲敏劑用于增強腫瘤聲動力治療 2022-06-30
- 吉林大學(xué)楊英威教授團隊 JACS: 柱芳烴基共軛大環(huán)聚合物用于光催化產(chǎn)過氧化氫 2025-04-14
- 武漢紡織大學(xué)任學(xué)宏教授團隊 CEJ:具有pH響應(yīng)轉(zhuǎn)換雙重酶活性的納米纖維用于抗菌及過氧化氫檢測 2025-02-18
- 華科大譚必恩/王笑顏團隊 Angew:共聚策略構(gòu)筑D-A-A型共價有機框架用于高效光催化生成過氧化氫 2024-03-05
- 中山大學(xué)吳丁財/黃榕康/鄭冰娜/王輝團隊 Adv. Mater.:具有長駐留性的可注射多孔炭納米酶水凝膠實現(xiàn)腫瘤的協(xié)同治療 2025-07-04
- 港中大(深圳)趙征 / 唐本忠團隊 ACS Nano :多功能AIE納米馬達突破腫瘤屏障 - 實現(xiàn)精準光診療 2025-05-29