對正常細胞零損傷--一種新型納米武器精確打擊癌細胞
傳統的腫瘤化療在靶向性、耐藥性、副作用、轉移和復發等方面存在一系列問題。最近,天津大學醫藥科技學院趙艷軍和王錚基于細胞鐵死亡機制設計了一種新型納米藥物載體,具有選擇性和廣譜性,有望在對正常細胞"零損傷"的前提下有效地消除實體腫瘤細胞,相關研究成果發表在"ACSNano"雜志上,為人類克服癌癥帶來了新的希望。
鐵死亡是一種新型的鐵離子依賴性細胞死亡,其形態、生化和遺傳特性不同于其他細胞死亡途徑,如細胞凋亡和自噬,其特點是細胞內氧化還原平衡失衡。還原性尼古丁腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)是維持細胞內氧化還原穩態的關鍵分子之一。研究人員發現選擇性攝入細胞內NADPH可以增加腫瘤細胞內鐵的死亡。
趙艷軍和王錚的團隊設計了一種聚合物納米膠束載體,該載體含有"偶氮苯"和"硝基咪唑"兩個官能團,具有雙低氧敏感性,能增強致敏細胞的鐵死亡效應,同時在納米膠束中加入小分子的鐵死亡誘導劑,選擇性地攻擊癌細胞。
研究小組以小鼠乳腺癌細胞為模型。結果表明,聚合物載體不僅能增強腫瘤細胞對藥物的攝取,實現藥物在細胞中的可控釋放,還能消耗大量的NADPH,使腫瘤細胞對鐵死亡敏感。研究小組說,由于缺氧實體腫瘤與正常組織的氧濃度存在顯著差異,該載體的鐵致敏效應僅限于腫瘤細胞,對正常細胞幾乎沒有毒性。
該結果具有三個優點:根據缺氧是否能區分腫瘤組織和正常器官/組織,選擇性地減少對健康細胞的"假損傷";廣譜,對各種缺氧實體腫瘤有效;以及根據凋亡機制對耐藥細胞高度敏感的抗藥物耐藥性。