【Adv. Sci.】触发铁死亡！同济大学医学院成昱团队：基于铁死亡的癌症治疗动态靶向策略

2023-12-24

本文为转化医学网原创，转载请注明出处作者：Rainbow 导读：作为一种依赖铁离子的细胞死亡过程，铁死亡由于其独特的形态学、遗传学和生化特征，与凋亡、坏死和自噬有所不同，被视为癌症治疗的一种创新性策略。近日，同济大学医学院成昱团队在期刊《ADVANCED SCIENCE》上在线发表题为“A Lysosome-Targeted Magnetic Nanotorquer Mechanically Triggers Ferroptosis for Breast Cancer Treatment”的研究论文，本研究设计了一种靶向溶酶体的磁性纳米扭矩器(T7-MNT)，用于机械地触发铁死亡，实现癌症治疗的空间、时间和可编程性，并具有长效作用。这种动态靶向策略可以与当前的铁死亡诱导剂结合使用，实现增强的疗效，推动铁死亡为基础的癌症治疗的临床转化。研究提供了一种新的思路和方法，用于可控的铁死亡，并推动铁死亡为基础的癌症治疗的临床转化。 https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202302093 研究背景 01 作为一种依赖铁离子的细胞死亡过程，铁死亡由于其独特的形态学、遗传学和生化特征，与凋亡、坏死和自噬有所不同，被视为癌症治疗的一种创新性策略。可溶性亚铁离子（Fe 2+ ）池在铁死亡中起着基本作用。作为一种细胞内氧化还原活性金属，可溶性Fe 2+ 可以通过芬顿反应直接催化脂质过氧化，并影响脂氧合酶（LOX）和烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸酰胺氧化酶（NOX）等酶活性，从而促进有毒脂质过氧化物的产生。在不同的细胞区域中，溶酶体是新兴的铁死亡靶点，因为它们具有调节铁代谢的能力。纳米材料可以通过癌细胞的内吞作用富集在溶酶体中，从而为靶向铁死亡提供了另一种策略。利用溶酶体酸性环境的优势，设计了具有pH响应性的含铁纳米材料，释放外源铁并产生ROS，以激活癌细胞中的铁死亡。研究进展 02 本研究提出了一种靶向溶酶体的磁性纳米扭矩器(MNT)，作为诱导内源性 Fe 2+ 池爆发的机械工具，用于促进乳腺癌的铁死亡。60纳米立方形磁性纳米颗粒（Zn0.4Fe2.6O4）被包覆在硅氧化物（SiO 2 ）壳层中，以防止外源铁在酸性生物环境中渗漏，并实现直接的机械调节。为了实现癌细胞选择性和亚细胞定位，将T7肽修饰在硅壳上，该肽靶向乳腺癌细胞上的转铁蛋白受体，从而获得了靶向溶酶体的MNT（T7-MNT）。在旋转磁场下，乳腺癌细胞内的T7-MNT可以产生扭矩，这些扭矩可以空间地损伤溶酶体膜结构，并以可编程的方式触发来自溶酶体向细胞质中释放内源性不稳定的 Fe 2+ 。释放的Fe 2+ 可以进一步增强 ROS 生成并催化细胞内的脂质过氧化反应，从而导致铁死亡。在携带乳腺癌的小鼠中评估了T7-MNT的体内铁治疗效果。 T7-MNT将促进精确的铁死亡控制的发展，并进一步推动基于铁死亡的癌症治疗的临床发展。研究结果 03 综上所述，本研究设计了一种靶向溶酶体的磁性纳米扭矩器(T7-MNT)，用于机械地触发铁死亡，实现癌症治疗的空间、时间和可编程性，并具有长效作用。这种动态靶向策略可以与当前的铁死亡诱导剂结合使用，实现增强的疗效，推动铁死亡为基础的癌症治疗的临床转化。研究提供了一种新的思路和方法，用于可控的铁死亡，并推动铁死亡为基础的癌症治疗的临床转化。参考资料： https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202302093 注：本文旨在介绍医学研究进展，不能作为治疗方案参考。如需获得健康指导，请至正规医院就诊。热门·直播/活动 🕓 北京｜12月19日-20日 ▶第四届单细胞测序技术应用研讨会暨单细胞&空间组学研讨会（日程稍后公布）点击对应文字查看详情