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成都医学院赵龙/川大华西医院吴明波《J. Control. Release》:仿生光敏剂纳米晶体增强铁死亡改善口腔鳞癌治疗效果
2022-12-12  来源:高分子科技

  铁死亡作为一种新型非凋亡性细胞死亡途径,可通过破坏细胞内氧化还原稳态,有效增强光动力治疗(PDT)的抗肿瘤效果,为开发抗肿瘤纳米制剂提供了新方向。然而,PDT结合铁死亡的纳米复合材料制备过程复杂,且不利的肿瘤微环境会严重干扰PDT和铁死亡的抑瘤作用。为了解决PDT和铁死亡有效结合的问题,科研人员致力于探索能够激活铁死亡途径的光敏剂。


  近期,成都医学院赵龙/四川大学华西医院吴明波团队通过将红细胞膜、铁蛋白与光敏剂芦荟大黄素(AE)结合,构建了一种兼具铁死亡和PDT的协同抗肿瘤仿生纳米晶体(图1)。该研究首次发现光敏剂AE可以诱导肿瘤细胞铁死亡,并且证实了其诱导机制不依赖于经典的谷胱甘肽过氧化物酶4GPX4)表达抑制途径,而是对谷胱甘肽S-转移酶P1(GSTP1)的特异性抑制作用而诱导细胞铁死亡(图2)。研究团队进一步利用乳化法制备AE纳米晶体并在其表面修饰铁蛋白和红细胞膜(AE@RBC/Fe NCs),巧妙地将光敏剂和铁死亡激活剂有机整合。 


  受益于铁蛋白的参与,所制备的仿生纳米晶体不仅为氧依赖性PDT提供了充足的氧气,还为铁依赖性铁死亡提供了Fe3+。通过对比细胞活性,ROS表达水平及结构特征,表明AE@RBC/Fe NCs可以诱导口腔鳞癌细胞(HSC-3)发生铁死亡,并在光辐射条件下进一步实现更有效的PDT和铁死亡协同作用(图3)。基于红细胞膜对AE 纳米晶体的仿生修饰,AE@RBC/Fe NCs可以在体内逃避免疫清除,明显提高其在肿瘤部位的积累,具有明显的肿瘤抑制效果(图4)。AE@RBC/Fe NCs制备简单且抗肿瘤效果突出,有利于铁死亡和PDT协同治疗策略在治疗口腔鳞癌等浅表肿瘤领域的实际转化。

 

1 AE@RBC/Fe NCs的构建及抗肿瘤机制

 

2 AE激活铁死亡的机制研究


 3 AE@RBC/Fe NCs的体外抗肿瘤效果


 4 AE@RBC/Fe NCs的体内抗肿瘤效果


  该工作以“Biomimetic photosensitizer nanocrystals trigger enhanced ferroptosis for improving cancer treatment”为题发表在国际权威期刊Journal of Controlled Release》上。四川大学华西医院吴明波凌文武论文的共同第一作者,成都医学院赵龙赵冶为共同通讯作者


  原文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0168365922007714?via%3Dihub

  DOI10.1016/j.jconrel.2022.11.026

  下载:Biomimetic photosensitizer nanocrystals trigger enhanced ferroptosis for improving cancer treatment

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(责任编辑:xu)
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