靶向METTL3的仿生纳米药物通过调控上皮间质转化增强异质性肿瘤化疗敏感性

【编辑推荐】针对上皮间质转化（EMT）介导的肿瘤化疗耐药难题，研究人员开发了基于METTL3抑制的谷胱甘肽响应型仿生纳米药物ACVS。该药物通过靶向调控m6A甲基化逆转EMT表型，在TGF-β诱导模型和患者来源循环肿瘤细胞（CTCs）中显著恢复化疗敏感性，并结合单细胞mRNA原位分析技术实现治疗响应动态监测，为克服肿瘤异质性耐药提供了协同治疗新策略。

　　

癌症治疗中，化疗耐药是导致治疗失败的关键因素，而上皮间质转化（EMT）正是驱动这一过程的"元凶"之一。当肿瘤细胞从上皮状态转变为间质状态时，不仅获得迁移侵袭能力，还会对化疗药物产生强烈抵抗。更棘手的是，肿瘤内部存在高度异质性——不同细胞亚群对治疗的反应千差万别，使得传统"一刀切"的治疗方式收效甚微。近年研究发现，RNA表观修饰m⁶A甲基化（N⁶-methyladenosine）与EMT密切相关，其中甲基转移酶METTL3作为核心催化元件，可通过调控FOXO1等基因表达激活PI3K/AKT、TGF-β等多条促EMT通路。但如何精准靶向肿瘤内的METTL3，同时实时监测EMT动态变化，仍是亟待解决的难题。

安徽医科大学的研究团队在《Biomaterials》发表的研究中，创新性地构建了ACVS仿生纳米药物系统。该系统将METTL3抑制剂STM2457通过二硫键偶联至肿瘤靶向细胞膜囊泡，利用肿瘤微环境高谷胱甘肽（GSH）特性触发药物释放。研究结合TGF-β诱导的EMT细胞模型、荷瘤小鼠实验和患者来源CTCs分析，采用单细胞分辨率原位mRNA profiling技术，系统评估了METTL3抑制对EMT逆转及化疗增敏的作用。

关键技术方法
研究团队首先通过TGF-β诱导建立4T1乳腺癌EMT模型，利用Western blot和免疫荧光验证METTL3与EMT标志物（E-cadherin/VIM）的关联。随后构建ACVS纳米系统：将DBCO修饰的METTL3抑制剂与叠氮化膜囊泡通过点击化学反应偶联，并通过动态光散射（DLS）和透射电镜（TEM）表征纳米颗粒特性。体内实验采用乳腺癌移植瘤模型，联合紫杉醇评估抑瘤效果；患者CTCs通过微流控芯片分选，采用Ac₄GalNAz代谢标记和DBCO-Cy5点击化学进行VIM mRNA原位检测。

研究结果

METTL3在EMT中的调控作用
TGF-β诱导的4T1细胞呈现典型纺锤形形态，伴随E-cadherin下调和VIM上调。METTL3沉默显著逆转这些变化，并降低m⁶A整体水平，证实其通过m⁶A依赖性机制调控EMT。

ACVS纳米系统的构建与表征
ACVS粒径为153.7±6.2 nm，GSH响应实验显示72小时内药物释放率达85%。共聚焦显微镜证实纳米颗粒通过膜融合机制内化至细胞，二硫键断裂后释放的抑制剂可显著降低METTL3活性。

体外EMT逆转与化疗增敏
在TGF-β处理的MCF-7和4T1细胞中，ACVS处理使紫杉醇IC₅₀降低3.1倍。transwell实验显示侵袭细胞数减少68%，伴随E-cadherin表达恢复和VIM下降，表明METTL3抑制促进间质-上皮转化（MET）。

体内抗肿瘤效果验证
荷瘤小鼠模型中，ACVS联合紫杉醇使肿瘤体积缩小72.3%，显著优于单药组。免疫组化显示联合组Ki-67阳性率下降59%，TUNEL阳性率增加4.2倍，且主要器官未见明显毒性。

患者CTCs的EMT动态监测
通过微流控芯片捕获的CTCs中，高VIM mRNA表达的"无应答者"经ACVS处理后，紫杉醇敏感性提高2.8倍。单细胞分析揭示EMT标志物表达空间异质性与药物响应呈显著负相关。

结论与意义
该研究首次将METTL3靶向治疗与仿生纳米递送技术相结合，通过精准调控m⁶A表观遗传网络逆转EMT介导的化疗耐药。ACVS的创新设计解决了传统纳米载体药物泄漏和肿瘤靶向性不足的瓶颈，其GSH响应特性实现了肿瘤特异性药物释放。更重要的是，研究建立的CTC分析平台为临床实时监测治疗响应提供了可行方案，推动了个体化癌症治疗的进步。这项工作不仅为克服肿瘤异质性耐药提供了新思路，也为表观遗传调控与纳米医学的交叉研究树立了典范。