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基于TRPV1通道阻断的MXene负载辣椒平协同增强温和光热疗法抑制肿瘤热抵抗研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月18日 来源:Applied Materials Today 7.2
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针对温和光热疗法(mild PTT,43–45°C)中肿瘤细胞因热休克蛋白(HSP70/90)过表达产生热抵抗的难题,研究人员开发了Nb2 C MXene负载辣椒平(CPZ)的纳米体系。该研究通过阻断TRPV1通道抑制Ca2+ 内流,显著下调HSPs表达,成功提升温和PTT的肿瘤消融效果,为临床转化提供新策略。
在癌症治疗领域,光热疗法因其精准的时空控制性和微创特点备受关注。然而传统高温光热疗法(>50°C)易损伤正常组织并引发炎症反应,而温和光热疗法(mild PTT,43–45°C)又面临肿瘤细胞通过TRPV1通道激活Ca2+
信号、过表达热休克蛋白(HSP70/90)形成热抵抗的困境。现有HSP抑制剂存在毒副作用和耐药风险,亟需新策略打破这一恶性循环。
南京大学等机构的研究团队创新性地将TRPV1拮抗剂辣椒平(CPZ)与Nb2
C MXene光热剂结合,开发出Nb2
C@CPZ纳米片。该体系在NIR-II激光控制下释放CPZ,通过阻断TRPV1通道抑制Ca2+
内流,双下调HSP70/90表达,显著增强温和PTT疗效。相关成果发表于《Applied Materials Today》。
关键技术方法
研究采用HF酸蚀刻法制备Nb2
C MXene,TPAOH插层技术获得<5 nm超薄纳米片;通过体外细胞实验和荷瘤小鼠模型验证体系的光热转换性能(NIR-II窗口)及CPZ控释效果;采用Western blot等技术检测HSPs表达水平;通过钙成像分析TRPV1通道活性。
研究结果
1. 材料制备与表征
Nb2
AlC MAX经HF蚀刻形成层状Nb2
C MXene,插层剥离后获得超薄纳米片(厚度<5 nm)。XRD证实材料结晶性良好,光热转换效率达40.5%,在1064 nm激光下可实现43–45°C精准温控。
2. 作用机制验证
激光触发CPZ释放后,可有效抑制TRPV1介导的Ca2+
内流(降幅达68%),使HSP70/90表达量分别降低2.3倍和1.8倍,显著逆转肿瘤细胞热抵抗性。
3. 体内外疗效评估
4T1乳腺癌模型显示,Nb2
C@CPZ联合NIR-II照射组肿瘤完全消融率达90%,且无复发。病理分析显示治疗组HSPs表达水平仅为对照组的1/4,证实其通过"TRPV1-Ca2+
-HSPs"通路增效。
结论与意义
该研究首创通过TRPV1通道阻断策略协同温和PTT,突破性实现:① NIR-II窗口精准温控;② CPZ时空特异性释放;③ 双通路抑制HSP70/90。相比传统HSP抑制剂,该方案避免耐药风险且毒性更低,为临床转化提供新范式。研究团队Huan Wang等人强调,该策略可拓展至其他依赖热应激通路的肿瘤治疗,具有重要临床价值。
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