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铁基单位点纳米酶(MFCA)
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Cell子刊:张洪杰院士团队利用水凝胶递送纳米酶,协同促进铁死亡,预防乳腺癌术后转移及复发
生物世界· 2025-12-17 04:21
文章核心观点 - 中国科学院长春应用化学研究所等机构的研究团队开发了一种新型水凝胶复合材料(MFCA+Hyd),该材料通过持续释放铁基单位点纳米酶,诱导三阴性乳腺癌细胞发生铁死亡并增强免疫反应,旨在有效清除术后残留病灶并抑制复发和转移,为三阴性乳腺癌提供了一种直接、高效、安全的术后辅助治疗新策略 [1][2][7] 三阴性乳腺癌的治疗挑战与现状 - 三阴性乳腺癌是乳腺癌中最具侵袭性的亚型,由于缺乏雌激素受体、孕激素受体和人表皮生长因子受体-2的表达,缺乏精准治疗靶点 [4] - 手术切除联合术后化疗是主要治疗手段,但固有的化疗耐药性、肿瘤细胞对化疗的不敏感性及异质性导致术后复发和转移率较高 [1][4] - 术后免疫治疗如免疫检查点阻断疗法虽展现出潜力,但耐药性和免疫反应低下限制了其治疗效果 [4] 新型治疗策略的科学基础 - 铁死亡是一种以铁蓄积和脂质过氧化为特征的细胞死亡方式,能放大T细胞介导的抗肿瘤免疫反应 [5] - 三阴性乳腺癌的LAR亚型具有GPX4表达上调的特征,使其对铁死亡敏感,且耐药的TNBC细胞对GPX4抑制敏感,这使得铁死亡成为克服耐药性、抑制复发和转移的潜在手段 [5] 新型水凝胶复合材料(MFCA+Hyd)的构成与作用机制 - 研究合成了铁基单位点纳米酶,其具有高原子利用率的类过氧化物酶活性,可有效消耗还原型谷胱甘肽并下调GPX4活性 [5] - 进一步负载Mn²⁺以激活cGAS-STING通路,促进干扰素-β分泌,下调DHODH表达,从而协同促进铁死亡并增强抗肿瘤免疫 [5] - 将胆固醇氧化酶、氟伐他汀和阿伐麦布共同封装于纳米酶中,形成复合物,该复合物可催化游离胆固醇产生过氧化氢以提升活性氧生成效率,并通过甲羟戊酸通路阻断GPX4生物合成 [6] - 甲羟戊酸通路抑制同时下调胆固醇合成,而阿伐麦布能阻断游离胆固醇向胆固醇酯的转化,胆固醇与胆固醇酯的协同下调可显著抑制TNBC的转移和侵袭 [6] - 将该高效铁死亡诱导剂负载于透明质酸基活性氧响应的水凝胶中,注射至肿瘤手术部位,水凝胶在肿瘤微环境中逐渐降解,实现药物的持续释放和富集 [2][5][6] 研究结果与潜在影响 - 在原位乳腺癌术后切除模型中,该水凝胶复合材料能有效清除术后残余的肿瘤卫星病灶,显著抑制肿瘤局部复发和全身性转移 [2][6] - 该策略为三阴性乳腺癌提供了一种直接、高效、安全的术后辅助治疗手段,为改善患者预后提供了潜在方案 [2][7]