化療是治療腫瘤的主要方法之一，但也容易誘發(fā)腫瘤耐藥性，從而導(dǎo)致“無藥可治”。因此，開展針對耐藥腫瘤的“非藥物療法”研究具有重要的臨床價值。

4月1日，同濟大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院教授杜建忠、范震團隊在《美國化學(xué)會志》發(fā)表論文，研究人員通過胞內(nèi)多肽自組裝，以阻斷微管抑制細(xì)胞增殖、限供能量促進細(xì)胞凋亡的方式，來治療耐藥腫瘤。這種雙管齊下的“非藥物療法”為臨床晚期腫瘤和耐藥性腫瘤的治療提供了新思路。

阻斷微管抑增殖，限供能量促凋亡 受訪者供圖

微管是由微管蛋白構(gòu)成的一種重要的細(xì)胞骨架，在動物細(xì)胞有絲分裂DNA合成后期（G2期）參與中心體的形成。在腫瘤細(xì)胞分裂間期（M期），中心體會促進細(xì)胞分裂，即意味著腫瘤擴增。

抑制微管的形成就可能抑制腫瘤擴增。此外，線粒體作為細(xì)胞能量代謝的主要場所，不僅影響細(xì)胞分裂，其功能紊亂時還會誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，繼而抑制耐藥腫瘤。目前，臨床上主要采用化療藥來抑制微管的形成并干擾線粒體功能。

“然而，患者難以承受反復(fù)、長期使用化療藥而導(dǎo)致的高系統(tǒng)性毒性?！倍沤ㄖ覍Α吨袊茖W(xué)報》說，“由此產(chǎn)生了一個具有挑戰(zhàn)性的科學(xué)問題，如何通過‘非藥物療法’來抑制腫瘤細(xì)胞中微管的形成并導(dǎo)致線粒體功能紊亂，‘雙管齊下’治療耐藥腫瘤？”

針對該問題，研究團隊設(shè)想，是否可以合成一種無毒的短肽，使其在細(xì)胞內(nèi)自組裝形成納米顆粒，以干擾微管蛋白聚合的方式調(diào)控細(xì)胞周期（G2/M）并干擾線粒體功能，進而治療耐藥腫瘤？

基于此，該團隊提出了“阻斷微管抑增殖、限供能量促凋亡”的“非藥物療法”，并以耐藥黑色素瘤為腫瘤模型開展了研究。

研究人員向耐藥黑色素瘤細(xì)胞中引入三肽（FFY），三肽在細(xì)胞內(nèi)通過酶促自組裝形成了mFFY納米顆粒。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，將mFFY納米顆粒與微管蛋白共孵育后，該納米顆粒有效抑制、干擾了微管蛋白聚合。

“經(jīng)過‘非藥物療法’治療后，由于微管蛋白不能聚合成微管，導(dǎo)致大多數(shù)腫瘤細(xì)胞停滯于DNA合成后期或分裂間期（即G2/M阻滯），從而抑制腫瘤細(xì)胞增殖?！痹撜撐牡谝蛔髡?、同濟大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院博士生孫敏說，“同時，線粒體功能紊亂也誘導(dǎo)了凋亡因子的過表達(dá)，如cleaved caspase 3（相比對照組提高3.1倍）和cleaved PARP（提高6.3倍），這進一步促進了耐藥腫瘤細(xì)胞凋亡，最終實現(xiàn)了腫瘤耐藥性逆轉(zhuǎn)。

體內(nèi)實驗證明了“非藥物療法”可有效逆轉(zhuǎn)腫瘤耐藥性。動物實驗也表明，在黑色素瘤周注射FFY后，觀察到高水平耐藥腫瘤抑制，即在兩次治療后腫瘤體積相比對照組減少了87.4%。同時，與化療藥物治療組相比，“非藥物療法”能有效減少或避免系統(tǒng)毒性。

相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1021/jacs.2c00697

來源：《美國化學(xué)會志》