文獻(xiàn)解讀 | 一種用于癌癥治療的細(xì)胞焦亡納米調(diào)節(jié)器
2022年5月23日，北京大學(xué)藥學(xué)院天然與仿生藥物國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室Yiguang Wang和北京大學(xué)醫(yī)學(xué)部腫瘤系統(tǒng)生物學(xué)北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室Fuping You團(tuán)隊(duì)在《Nature Nanotechnology》上發(fā)表題為“A pyroptosis nanotuner for cancer therapy”的文章，為如何通過針對(duì)生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用的不同內(nèi)吞信號(hào)的特異性靶向來設(shè)計(jì)具有可調(diào)細(xì)胞焦亡活性的納米藥物提供了新的見解。
在這篇文章中，云克隆試劑盒【三磷酸肌醇(IP3)檢測(cè)試劑盒(酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)法)，CEC037Ge】受到科研工作者的認(rèn)可，榮登優(yōu)秀國際期刊。
細(xì)胞焦亡是一種程序性細(xì)胞死亡模式，其特點(diǎn)是細(xì)胞膜迅速破裂，細(xì)胞腫脹伴有大氣泡，并釋放細(xì)胞促炎內(nèi)容物。最近，gasdermin E (GSDME) 被確定為 caspase-3 的底物，可導(dǎo)致癌細(xì)胞焦亡并誘導(dǎo)化療藥物的全身副作用。此外，gasdermins 的裂解會(huì)觸發(fā)炎性腫瘤微環(huán)境并增強(qiáng)癌癥免疫治療的功效。越來越多的證據(jù)表明，細(xì)胞焦亡可以由內(nèi)吞細(xì)胞器應(yīng)激誘導(dǎo)。各種無機(jī)納米粒子以不受控制的方式在不同細(xì)胞類型中誘導(dǎo)細(xì)胞焦亡。這些納米粒子引起的細(xì)胞焦亡具有潛在的生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用價(jià)值。在癌癥治療中，迫切需要開發(fā)一種強(qiáng)大的納米技術(shù)來實(shí)現(xiàn)針對(duì)癌癥而不是正常組織的細(xì)胞焦亡殺傷作用。
在這項(xiàng)研究中，作者設(shè)計(jì)了一個(gè)小型酸激活納米光敏劑 (ANPS) 庫，具有從 6.9 到 5.3 的明顯 pH 轉(zhuǎn)變，涵蓋了內(nèi)體成熟階段的整個(gè) pH 范圍。利用ANPS平臺(tái)，他們成功地將整個(gè)內(nèi)吞體成熟途徑劃分為十個(gè)內(nèi)吞區(qū)域(pH區(qū)間，0.2)，并通過精確靶向每個(gè)酸性內(nèi)吞區(qū)域，在體外和體內(nèi)系統(tǒng)地研究了它們精細(xì)調(diào)控癌細(xì)胞內(nèi)吞誘導(dǎo)活性的能力。他們發(fā)現(xiàn)ANPS可以特異激活磷脂酶C (PLC)，通過脂質(zhì)過氧化信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，特異性誘導(dǎo)GSDME介導(dǎo)的各種GSDME陽性癌細(xì)胞的焦亡，這是一個(gè)由納米光敏劑介導(dǎo)的早期核內(nèi)體氧化應(yīng)激啟動(dòng)的過程；然而，在納米碳轉(zhuǎn)運(yùn)到晚期核內(nèi)體和溶酶體后，其焦亡誘導(dǎo)活性顯著降低。因此，這種細(xì)胞焦亡納米調(diào)節(jié)器在體內(nèi)對(duì)各種表達(dá)GSDME的人類癌癥類型取得了顯著的治療效果，并且全身副作用最小。
綜上所述，作者成功地制作了一個(gè) ANPS 文庫，它在時(shí)空上將內(nèi)溶酶體途徑區(qū)分為 10 個(gè)不同的成熟階段，可將光動(dòng)力氧化應(yīng)激引入特定的酸性內(nèi)吞區(qū)域，并進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)細(xì)胞焦亡的位置依賴性和細(xì)胞器特異性可調(diào)性。納米調(diào)諧器策略實(shí)現(xiàn)了對(duì)各種 GSDME 陽性癌細(xì)胞類型的強(qiáng)大細(xì)胞焦亡殺傷，同時(shí)降低了全身毒性。該研究為基于早期內(nèi)體靶向信號(hào)傳導(dǎo)的新型療法合理設(shè)計(jì)具有焦亡調(diào)節(jié)活性的納米藥物鋪平了道路，同時(shí)也為探索用于癌癥免疫治療的納米材料介導(dǎo)的焦亡提供了新的機(jī)會(huì)。
圖1. ANPS的示意圖和ANPS文庫通過核內(nèi)體成熟的時(shí)間分化引起的可調(diào)焦亡
圖2. 通過設(shè)計(jì)具有pH 分化能力的 ANPS 文庫來調(diào)整細(xì)胞器特異性細(xì)胞毒性
圖3.靶向早期內(nèi)體光動(dòng)力療法誘發(fā)的GSDME介導(dǎo)的焦亡機(jī)制
