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2019-03-26
CO能与血红素特异性结合，导致血红细胞携氧能力下降，从而引起中毒。最近研究表明，CO能在保护正常细胞的同时，选择性地快速耗尽肿瘤细胞内的高水平生物能，从而加速肿瘤细胞的凋亡。但是，单独的气体治疗效果不明显，如何提高气体的治疗效果是亟待解决的关键问题。
复旦大学高分子科学系杨武利课题组开发了一种多功能纳米载药体系用于CO诱发细胞铁死亡从而增敏肿瘤化疗及增强联合治疗。通过CO前药分子和阿霉素的联用，载入介孔碳纳米颗粒的介孔孔道内，在近红外光的照射下，CO气体分子释放，同时在酸性环境下触发DOX的释放。由于介孔碳纳米颗粒具有光热效应，因此该纳米治疗平台可实现气体增敏化疗和光热-化疗联合治疗。细胞实验表明CO可增强阿霉素的化疗效果，协同光热治疗，显著增强对肿瘤细胞的杀伤作用；铁死亡抑制剂Fer-1的加入降低了肿瘤细胞的死亡率，表明CO是基于细胞的铁死亡（ferroptosis）发挥作用的。为了进一步明确CO的作用机制，作者采用Western blot检测细胞内相关蛋白的表达，结果显示CO可显著降低胱硫醚β-合酶(CBS)的蛋白表达，从而下调谷胱甘肽过氧化物酶(GPX4)的活性，提高细胞内活性氧自由基(ROS)浓度，导致细胞铁死亡。最后，在光声成像的引导下，实现了基于CO的化疗增敏和增强联合治疗，为肿瘤的精准、高效治疗提供了一种新思路。
图：CO诱导的铁死亡增敏肿瘤化疗及增强联合治疗：(A) FeCO-DOX@MCN 纳米粒子的合成示意图； (B) 药物释放及联合治疗机理
论文第一作者为复旦大学高分子科学系博士生姚先先，复旦大学杨武利教授和深圳大学何前军教授为该文章的共同通讯作者。
文章链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0142961219300444
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