近期,我院周文虎教授团队在《Chemical Engineering Journal》杂志(中科院1区Top期刊,IF=15.1)上发表了题为“Biomineralized nanomedicine for enhanced cancer therapy through in situ toxification and amplified Ca2+ overload”的最新研究成果。该研究通过生物矿化技术构建了一种酸敏性纳米制剂以诱导细胞内质网应激和钙离子(Ca2+)过载,实现了对三阴性乳腺癌的增效治疗。
传统解酒药双硫仑(DSF)联合铜离子(Cu2+)在癌症治疗中展现出了一定的潜力。研究表明,DSF在体内的代谢产物二硫卡钠(DTC)会与Cu2+结合形成一种新的化合物 CuET,CuET可干扰p97-NPL4-UFD1通路,并诱导内质网应激从而使胞内Ca2+释放到细胞质中,从而引起Ca2+过载,导致线粒体功能损伤并诱导癌细胞凋亡。另外,我们发现通过引入外源性Ca2+可使胞内Ca2+更快达到起效阈值,进一步增强CuET的细胞毒性。因此,本课题通过制备了含有Cu2+的磷酸钙纳米粒,并在表面吸附DTC。该纳米粒具有酸敏性,可在弱酸性溶酶体环境中降解释放出Ca2+、Cu2+和DTC。Cu2+和DTC在胞内原位生成CuET,其不但能抑制p97-NPL4-UFD1通路诱导癌细胞凋亡,而且与来源于纳米粒的Ca2+协同诱导细胞Ca2+过载。该纳米制剂在体外和体内均具有显著的抗癌功效。
该研究得到了国家自然科学基金、湖南省自然科学基金、湖南省科技创新计划和湘雅医院青年科研基金的支持。中南大学湘雅药学院为该论文的第一通讯单位。中南大学湘雅药学院2021级博士研究生彭颖和湘雅医院特聘副研究员刘鹏为该论文的第一作者,周文虎教授为该论文的通讯作者。
原文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894723050088