近日,材料學院雷建都教授課題組在天然藥物遞送系統及抗腫瘤應用領域取得新進展,研究成果以“Ferrocene conjugated glutathione consumption for enhanced ferroptosis therapy and chemotherapy”為題發表于材料科學領域一區Top期刊《Nano Research》(影響因子:9.6)。
化療作為腫瘤治療的支柱,因其凋亡通路,易引起腫瘤耐藥。鐵死亡作為一種有效的非凋亡細胞死亡形式,可以克服細胞凋亡誘導的化療耐藥。因此,化療聯合鐵死亡療法是一種非常有前途的腫瘤治療策略。然而,腫瘤環境中高谷胱甘肽環境和細胞內鐵含量不足限制了鐵死亡介導的抗癌效果。
為此,研究團隊提出了“多機一體”的治療策略,構建一種自組裝共遞送納米前藥(PFSH@HCPT),其支鏈共價偶聯二茂鐵(Fc)并通過二硫鍵共價偶聯天然藥物和厚樸酚(HNK),負載10-羥基喜樹堿(HCPT)自組裝成納米膠束。在癌細胞中,高水平的谷胱甘肽(GSH)可觸發納米前藥的分解,進而釋放HCPT、HNK和Fc。作為化療藥物,HCPT不僅誘導腫瘤細胞凋亡,還為Fc介導的Fenton反應提供H?O?,增強鐵死亡。Fc觸發Fenton反應誘導鐵死亡。HNK一方面抑制GPX4活性增強鐵死亡,另一方面通過細胞凋亡進一步誘導細胞死亡。同時,HNK介導的耐藥與鐵死亡誘導的耐藥機制的聯合策略進一步克服了HCPT的耐藥。研究結果表明,該納米遞藥系統相對腫瘤抑制率為 82.4%,具有顯著的抗腫瘤性能,且具有良好的生物安全性。該研究顯示出巨大的治療潛力,可能為有效治療結直腸癌開辟一條新途徑。

材料學院雷建都教授為通訊作者,博士研究生張厲梅和朱華泰為論文共同第一作者,北京林業大學為第一完成單位。該研究得到了中央高校基本科研業務費(PTYX202449)項目的資助。