近日,西南交通大學(xué)材料學(xué)院周紹兵教授團隊在抗腫瘤以及抑制腫瘤轉(zhuǎn)移方面取得最新研究進(jìn)展。相關(guān)研究成果以“Development of a pH-responsive polymersome inducing endoplasmic reticulum stress and autophagy blockade”為題,發(fā)表在綜合性頂級期刊《Science Advances》上,徐傅能博士為論文第一作者,周紹兵教授為論文通訊作者。
納米藥物在腫瘤治療中因其可以解決藥物水溶性差、副作用大的問題而成為抗腫瘤研究的熱點,通常納米藥物攜帶的化療藥物都是以細(xì)胞核DNA為靶點進(jìn)行抗腫瘤治療,而僅存在于細(xì)胞核DNA的核苷酸切除修復(fù)機制可修復(fù)化療藥物產(chǎn)生的DNA損害,削弱其抗腫瘤效果。同時,與多細(xì)胞器關(guān)系密切的必要且保守的生理分解代謝過程-自噬,與細(xì)胞的命運以及腫瘤的發(fā)生、發(fā)展都緊密相關(guān)。因此,以非細(xì)胞核DNA為靶點的,調(diào)控細(xì)胞中重要細(xì)胞器達(dá)到自噬調(diào)控目的的抗腫瘤研究不失為一種新的策略。
鑒于此,周紹兵團隊設(shè)計制備了一種pH響應(yīng)的聚合物囊泡,可同時向腫瘤細(xì)胞遞送衣霉素(Tuni)和羥基氯喹(HCQ),實現(xiàn)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激和自噬流阻斷,提高抗腫瘤效果和抑制腫瘤轉(zhuǎn)移。聚合物囊泡通過內(nèi)吞進(jìn)入細(xì)胞,聚(β-氨基酯)作為囊泡疏水鏈段,因其重復(fù)的叔胺基團在溶酶體酸性環(huán)境中迅速質(zhì)子化而變得親水,這一pH響應(yīng)過程一方面堿化破壞溶酶體,協(xié)同HCQ的溶酶體脫酸化作用,共同達(dá)到對大范圍內(nèi)溶酶體的破壞;另一方面,導(dǎo)致了囊泡結(jié)構(gòu)的崩解,達(dá)到刺激響應(yīng)快速釋藥的目的。釋放出的Tuni導(dǎo)致內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激的發(fā)生,調(diào)控PERK/Akt/mTOR信號通路,提高細(xì)胞內(nèi)以自噬體、自噬溶酶體以及自噬相關(guān)蛋白LC-Ⅱ為特征的自噬水平的提高。而溶酶體被破壞使自噬流無法最終完成,產(chǎn)生的特殊的“自噬性壓力”,而取得良好的抗腫瘤效果(圖1)。
圖1 聚合物囊泡的抗腫瘤評價
同時,存在于細(xì)胞膜上的跨膜蛋白集合-黏著斑的更替速率限制了腫瘤的轉(zhuǎn)移速率,自噬流被阻斷極大限制了黏著斑的更替;內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激相關(guān)信號通路的改變也導(dǎo)致了腫瘤轉(zhuǎn)移的重要幫手-基質(zhì)金屬蛋白酶-2的分泌減少,在兩者的共同作用下,小鼠乳腺癌的典型轉(zhuǎn)移部位-肺部的轉(zhuǎn)移被有效抑制(圖2)。
圖2 聚合物囊泡的腫瘤轉(zhuǎn)移抑制評價
原文鏈接:https://advances.sciencemag.org/content/6/31/eabb8725
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