纳米酶 GSNO@B:阻断血小板介导乳腺癌血行转移的新希望

【字体: 时间:2025年04月30日 来源:Biomaterials 12.8

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  乳腺癌转移严重威胁患者生命,血小板在其中起关键作用。研究人员针对此开展 GSNO@B 纳米酶研究,发现其能通过葡萄糖消耗、抑制血小板、激活免疫三步策略,有效抑制肿瘤生长和转移,为转移性肿瘤治疗提供新策略。

  在女性健康领域,乳腺癌如同挥之不去的阴霾,是全球范围内女性中最常见的癌症类型。令人痛心的是,超过 90% 的乳腺癌相关死亡都与转移密切相关,这一数据犹如警钟,时刻提醒着科研人员攻克癌症转移难题的紧迫性。在肿瘤转移的众多路径中,血行转移是癌细胞扩散至远处器官的主要方式,而血小板在其中扮演了极为关键却又不光彩的角色。
癌细胞经过上皮 - 间质转化(EMT)获得迁移能力,突破基底膜进入血液循环,成为循环肿瘤细胞(CTCs)。此时,血小板如同 “帮凶”,迅速黏附并聚集在 CTCs 表面,不仅帮助 CTCs 在血流中存活,增强其迁移能力,还促使它们黏附到血管内皮细胞上。更糟糕的是,被血小板包裹形成 “微血栓” 的 CTCs,能够成功躲避机体的免疫监视,进而在远处组织的转移前微环境中定植生长,最终导致肿瘤的远处转移。因此,抑制血小板与肿瘤细胞的相互作用,成为了对抗肿瘤转移的关键突破口。

为了打破这一困境,研究人员展开了深入研究。他们成功设计并开发出一种肿瘤微环境(TME)响应性的自组装纳米药物 ——GSNO@B。该纳米药物由一氧化氮(NO)供体修饰的葡萄糖氧化酶(GOx)与疏水性免疫检查点抑制剂 BMS - 202 自组装而成,犹如一把 “多刃剑”,直击肿瘤转移的关键环节。这一研究成果发表在《Biomaterials》杂志上,为乳腺癌治疗带来了新的曙光。

在研究过程中,研究人员运用了多种关键技术方法。首先是化学修饰技术,通过 Traut's 试剂对 GOx 进行亚硝化,得到 GOx - SH,实现了 NO 供体与 GOx 的共价修饰。其次,采用自组装技术,使修饰后的 GSNO 与 BMS - 202 成功自组装形成 GSNO@B 纳米酶。此外,还运用了细胞和动物实验技术,评估 GSNO@B 对肿瘤生长和转移的抑制效果。

下面来具体看看研究结果。

  • GSNO@B 的合成:研究人员在合成 GSNO@B 时发现,使用 Traut's 试剂对 GOx 进行亚硝化以获得 GOx - SH 的过程中,弱碱性反应环境相较于弱酸性或中性环境,更有利于提高反应产率。这可能是因为在弱碱性环境中,Traut's 试剂的亲电能力增强,从而为后续制备 GSNO@B 纳米酶奠定了良好基础。
  • 抑制血小板介导的肿瘤转移机制:GSNO@B 纳米酶在肿瘤微环境中会特异性分解,释放出具有酶活性的 GSNO。一方面,GOx 能够消耗葡萄糖,减少血小板的生成,抑制其活性并降低微聚集的形成。另一方面,释放的 NO 进一步削弱了血小板在肿瘤细胞表面的保护性黏附和微聚集,使肿瘤细胞暴露在血流剪切力和免疫细胞的识别之下。这双重作用有效阻止了血小板 - 肿瘤细胞复合物的形成,抑制了肿瘤细胞的物理迁移和免疫逃逸。
  • 免疫激活与循环肿瘤细胞清除:从分解的 GSNO@B 中释放出的免疫检查点抑制剂 BMS - 202,能够阻断 PD - 1/PD - L1 复合物的形成,从而增强效应 T 细胞对循环肿瘤细胞(CTCs)的识别和杀伤能力,进一步促进了 CTCs 的免疫清除。
  • 对肿瘤生长和转移的抑制效果:通过体内和体外实验表明,GSNO@B 纳米酶能够有效抑制原发性肿瘤的生长,并显著减少转移性肿瘤的形成。这意味着它可以通过阻断血小板介导的血行肿瘤转移途径,对乳腺癌的发展起到良好的抑制作用。

综合上述研究结果,研究人员得出结论:GSNO@B 纳米酶通过葡萄糖消耗、抑制血小板、激活免疫这三步策略,成功抑制了血小板与肿瘤细胞的相互作用,阻断了肿瘤转移的关键步骤。它不仅抑制了血小板介导的 CTCs 侵袭和免疫逃逸,还增强了效应 T 细胞的识别和杀伤能力。这一研究成果意义重大,为转移性肿瘤的治疗提供了一种安全且具有前景的辅助治疗策略,有望为乳腺癌患者带来新的希望,开辟癌症治疗的新方向。同时,该研究也为后续开发更多针对肿瘤转移的创新疗法提供了宝贵的思路和理论依据,激励科研人员在攻克癌症转移的道路上不断前行。

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