腫瘤在體內(nèi)只有一個(gè)目標(biāo)，就是不停地生長！生長！生長！在生長的過程中不可避免的要消耗掉大量的氧氣和營養(yǎng)物質(zhì)，所以腫瘤會構(gòu)建自身的血管網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)用于養(yǎng)分和氧氣的輸送，這些腫瘤內(nèi)部搭建的血管就是腫瘤的能量供應(yīng)站。因此切斷腫瘤的主動營養(yǎng)供應(yīng)，破壞腫瘤的能量代謝系統(tǒng)，就能抑制腫瘤細(xì)胞的增殖，從而“餓死”癌細(xì)胞。
但是，這種能量切斷不是廣義上的讓病人減少進(jìn)食，或者少吃營養(yǎng)的東西，這樣會使正常組織得不到足夠的能量導(dǎo)致免疫力下降。真正的饑餓療法具有選擇性，可以特異性的抑制腫瘤細(xì)胞的代謝過程
(圖1)，實(shí)現(xiàn)對腫瘤的精準(zhǔn)致命打擊。
腫瘤在體內(nèi)只有一個(gè)目標(biāo)，就是不停地生長！生長！生長！在生長的過程中不可避免的要消耗掉大量的氧氣和營養(yǎng)物質(zhì)，所以腫瘤會構(gòu)建自身的血管網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)用于養(yǎng)分和氧氣的輸送，這些腫瘤內(nèi)部搭建的血管就是腫瘤的能量供應(yīng)站。因此切斷腫瘤的主動營養(yǎng)供應(yīng)，破壞腫瘤的能量代謝系統(tǒng)，就能抑制腫瘤細(xì)胞的增殖，從而“餓死”癌細(xì)胞。
但是，這種能量切斷不是廣義上的讓病人減少進(jìn)食，或者少吃營養(yǎng)的東西，這樣會使正常組織得不到足夠的能量導(dǎo)致免疫力下降。真正的饑餓療法具有選擇性，可以特異性的抑制腫瘤細(xì)胞的代謝過程(圖1)，實(shí)現(xiàn)對腫瘤的精準(zhǔn)致命打擊。
圖2 基于級聯(lián)納米酶的納米藥物設(shè)計(jì)以及在體內(nèi)的靶向分布情況
參考文獻(xiàn)
Ma Y, Zhao Y, Bejjanki N K, et al. Nanoclustered Cascaded Enzymes for Targeted Tumor Starvation and Deoxygenation-Activated Chemotherapy without Systemic Toxicity[J]. ACS nano, 2019, 13(8): 8890-8902.
光照誘導(dǎo)腫瘤能量代謝阻斷
通過新型納米顆粒的構(gòu)建，利用腫瘤細(xì)胞高表達(dá)組織蛋白酶B的特性，設(shè)計(jì)酶剪切開關(guān)，將載有光敏劑的介孔納米硅和和定位序列修飾的氧化鎢顆粒偶聯(lián)在一起形成行星-衛(wèi)星結(jié)構(gòu)。被腫瘤細(xì)胞攝取后納米顆?？梢员桓弑磉_(dá)的組織蛋白酶B剪切，行星-衛(wèi)星結(jié)構(gòu)分開，配合不同波段的光照同時(shí)引發(fā)光動力和光熱效應(yīng)，切斷腫瘤氧化磷酸化和糖酵解過程，阻斷能量供應(yīng)，抑制腫瘤的增殖。通過小動物活體光學(xué)成像進(jìn)行肝部轉(zhuǎn)移腫瘤的體內(nèi)表征，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明這種納米顆粒配合光照可以有效誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生“饑餓”環(huán)境，通過抑制腫瘤細(xì)胞能量供應(yīng)清除體內(nèi)的轉(zhuǎn)移腫瘤。而正常細(xì)胞內(nèi)組織蛋白酶B含量不足，行星-衛(wèi)星結(jié)構(gòu)無法分開，在光照過程中光動力產(chǎn)生的單線態(tài)氧可以進(jìn)一步氧化納米氧化鎢顆粒，阻礙光熱反應(yīng)的發(fā)生，不會影響到正常組織的代謝過程，證實(shí)了可以基于能量代謝的腫瘤選擇性精準(zhǔn)治療策略的可行性。
圖3 光照切斷腫瘤細(xì)胞能量供應(yīng)
參考文獻(xiàn)
Huo D, Zhu J, Chen G, et al. Eradication of unresectable liver metastasis through induction of tumour specific energy depletion[J]. Nature communications, 2019, 10(1): 1-17.
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