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  結(jié)直腸癌（CRC）是發(fā)生在結(jié)直腸部位的消化道惡性腫瘤，其全球死亡率在惡性腫瘤中高居第二位。對(duì)于CRC中晚期患者來(lái)說(shuō)化療仍是主要治療策略。然而，化療耐藥性導(dǎo)致的復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移，使得化療的療效面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。越來(lái)越多的證據(jù)表明：CRC化療后的復(fù)發(fā)與一種特定的腸道微生物-具核梭桿菌（Fn）密切相關(guān)。Fn能夠通過(guò)其表面的凝集素Fap2與CRC細(xì)胞表面過(guò)度表達(dá)的Gal-GalNAc特異性結(jié)合黏附到CRC細(xì)胞，而CRC部位Fn的異常增殖會(huì)促進(jìn)腫瘤的發(fā)展和轉(zhuǎn)移，誘導(dǎo)CRC細(xì)胞產(chǎn)生化療耐藥性。因此針對(duì)Fn進(jìn)行靶向干預(yù)，減少其在腫瘤組織內(nèi)的定植，有望顯著增強(qiáng)化療的治療效果，并降低癌癥復(fù)發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)。

圖1. GalNAc衍生的抗黏附納米平臺(tái)通過(guò)阻斷Fn-宿主相互作用以增強(qiáng)CRC化療的示意圖。（a）OGPA的制備及其與PEG-CD通過(guò)超分子自組裝得到OGPA/P-C。（b）OGPA/P-C對(duì)Fn感染的CRC的治療機(jī)制：i）屏蔽GalNAc介導(dǎo)的肝臟靶向作用、延長(zhǎng)納米藥物的血液循環(huán)時(shí)間并增強(qiáng)其在腫瘤組織的蓄積；ii）在CRC相關(guān)偶氮還原酶觸發(fā)下暴露GalNAc靶向Fn，干擾Fap2-Gal-GalNAc相互作用，從而阻斷Fn與CRC細(xì)胞的黏附，逆轉(zhuǎn)Fn誘導(dǎo)的化療耐藥性。iii）局部釋放化療藥物OxPt，有效消融CRC腫瘤。

圖2. GalNAc衍生的抗黏附納米平臺(tái)的合成與表征。（a）OGPA/P-C的制備示意圖。（b）OGPA和OGPA/P-C的紫外可見(jiàn)光譜。（c）通過(guò)DLS測(cè)定在有/無(wú)Na₂S₂O₄情況下OGPA/P-C納米平臺(tái)的水合粒徑分布。（d）OGPA/P-C的SEM圖像。（e）OGPA/P-C納米平臺(tái)在10%血清溶液中培養(yǎng)后的水合粒徑和PDI。（f）Na₂S₂O₄存在（藍(lán)線）和不存在（紅線）時(shí)OGPA/P-C納米平臺(tái)的紫外可見(jiàn)光譜。（g）在有/無(wú)Na₂S₂O₄情況下，Pt從OGPA/P-C納米平臺(tái)中的累積釋放曲線。

圖4. 體外抑制Fn黏附CRC細(xì)胞。（a）OGPA/P-C阻斷Fn黏附CRC細(xì)胞示意圖。（b）CLSM圖像顯示FITC標(biāo)記的Fn與CT26和（c）HCT116細(xì)胞的黏附情況。（d-e）FITC熒光定量分析。（f）CLSM圖像顯示CT26和（g）HCT116細(xì)胞經(jīng)不同樣品處理后Fn的黏附情況。(h-i）FITC熒光定量分析。

  為了進(jìn)一步驗(yàn)證GalNAc是否可以通過(guò)抑制Fn對(duì)CRC細(xì)胞的黏附從而逆轉(zhuǎn)CRC細(xì)胞的化療耐藥性，在Fn感染的細(xì)胞模型中評(píng)估了納米平臺(tái)的抗腫瘤活性。結(jié)果顯示OxPt對(duì)Fn感染細(xì)胞的細(xì)胞毒性顯著降低，即Fn可誘導(dǎo)HCT116和CT26細(xì)胞對(duì)OxPt產(chǎn)生化學(xué)耐藥性。然而，在加入游離的GalNAc以后，CT26/Fn和HCT16/Fn組細(xì)胞的存活率均有所下降，并且隨著GalNAc濃度的不斷增加，細(xì)胞的存活率呈現(xiàn)出比較明顯的下降趨勢(shì)，該結(jié)果表明GalNAc可以克服Fn誘導(dǎo)的CRC耐藥性（圖5a-b）。隨后進(jìn)一步研究了OGPA/P-C對(duì)Fn感染的CRC細(xì)胞的作用。如圖5c-d所示，用含有GalNAc的OGP和OGPA/P-C處理Fn感染的CT26和HCT116細(xì)胞后，其細(xì)胞活力低于不含GalNAc的OP和OPA/P-C，該結(jié)果表明GalNAc衍生的納米平臺(tái)可通過(guò)阻斷Fn-宿主細(xì)胞間的相互作用有效逆轉(zhuǎn)CRC細(xì)胞的耐藥性。研究表明，Fn通過(guò)激活自噬途徑誘導(dǎo)CRC的化療耐藥性，進(jìn)一步損害化療效果。因此研究人員使用AO染色法和蛋白印跡法評(píng)估了Fn感染的CT26細(xì)胞在不同組分處理后的自噬活性。結(jié)果表明Fn會(huì)誘導(dǎo)CT26細(xì)胞發(fā)生自噬，而用OGPA/P-C處理Fn感染的CT26細(xì)胞后，其自噬活性顯著降低（圖5e-f）。即OGPA/P-C通過(guò)阻斷Fn對(duì)CRC細(xì)胞的黏附可有效抑制Fn誘導(dǎo)的自噬激活進(jìn)而克服化療耐藥性（圖5g）。

圖5. 體外抗腫瘤活性和體內(nèi)生物分布評(píng)估。（a）OxPt和GalNAc對(duì)CT26和Fn感染的CT26細(xì)胞的細(xì)胞毒性。（b）OxPt和GalNAc對(duì)HCT116和Fn感染的HCT116細(xì)胞的細(xì)胞毒性。（c）含有不同Pt濃度的樣品對(duì)CT26和Fn感染的CT26細(xì)胞的細(xì)胞毒性。（d）不同Pt濃度（0-100 μM）的樣品對(duì)HCT116和Fn感染的HCT116細(xì)胞的細(xì)胞毒性。（e）經(jīng)PBS、OPA/P-C和OGPA/P-C處理后，Fn感染CT26細(xì)胞的AO染色圖像。（f）相應(yīng)的紅綠比定量分析。（g）OGPA/P-C通過(guò)阻斷Fn-宿主相互作用和抑制自噬激活來(lái)恢復(fù)OxPt活性示意圖。（h）ICG、ICG@OGPA和ICG@OGPA/P-C經(jīng)尾靜脈注射到攜帶CT26腫瘤的BALB/c小鼠體內(nèi)后0.5、1、3、6、9和24小時(shí)的生物分布（n = 3）。（i）體內(nèi)成像和（j）給藥后24小時(shí)離體器官和腫瘤中ICG的熒光定量分析。

圖6. 抗黏附和體內(nèi)抗腫瘤性能。（a）小鼠接種腫瘤細(xì)胞和治療示意圖。（b）不同治療后小鼠腫瘤生長(zhǎng)曲線（n = 6）。（c）治療15天后切除腫瘤的代表性照片。（d）不同樣品治療后小鼠在40天內(nèi)的存活率。其中（+）和（-）指靜脈注射Fn與否。（e）具有代表性的腫瘤切片免疫組化染色。（f）不同樣品治療后小鼠體重的變化。（g）小鼠在不同樣品治療后主要器官和腫瘤的代表性H&E染色圖像。

  總之，該研究團(tuán)隊(duì)成功開(kāi)發(fā)了一種非致死性策略，通過(guò)利用GalNAc衍生的抗黏附納米平臺(tái)（OGPA/P-C）特異性阻斷Fn-宿主細(xì)胞相互作用來(lái)逆轉(zhuǎn)Fn誘導(dǎo)的化療耐藥性，從而增強(qiáng)Fn相關(guān)CRC的化療效果。該團(tuán)隊(duì)提出的非致死性抗黏附策略為提高Fn感染的CRC和其他實(shí)體瘤的化療效果提供了一種創(chuàng)新思路。

  文章鏈接：https://doi.org/10.1016/j.nantod.2024.102288