酶催化聚合策略破坏蛋白质稳态：黑色素瘤治疗新突破

本研究针对肿瘤细胞蛋白质稳态（proteostasis）失调的关键问题，开发了基于酪氨酸酶（tyrosinase）催化的聚合策略。研究人员通过pH响应性苯硼酸酯键将蛋白酶体抑制剂硼替佐米（bortezomib）与肽段偶联，在肿瘤细胞酸性溶酶体环境中实现可控释放。该策略通过诱导错误折叠蛋白过度积累并抑制蛋白酶体活性，触发内质网应激（ER stress）和凋亡通路，为黑色素瘤靶向治疗提供了新思路。

　　

在生命活动中，蛋白质稳态（proteostasis）的精密调控对细胞功能至关重要。然而，肿瘤细胞往往通过劫持这一系统促进自身生存和增殖，特别是黑色素瘤等恶性肿瘤中，蛋白质质量控制系统的失调已成为治疗抵抗的重要机制。传统化疗药物难以特异性靶向肿瘤细胞的蛋白质稳态网络，且存在严重的脱靶毒性。如何选择性破坏肿瘤细胞的蛋白质平衡，同时避免对正常组织的影响，成为癌症治疗领域亟待解决的难题。

研究人员开发了一种创新性的酶催化聚合策略。该系统由酪氨酸酶（tyrosinase）催化肽段与蛋白酶体抑制剂硼替佐米（bortezomib）通过pH响应性苯硼酸酯键共价连接而成。在肿瘤细胞特有的酸性溶酶体环境中，该连接键可被选择性断裂，实现硼替佐米的控释。酪氨酸酶催化的聚合反应能共价交联细胞内蛋白质，产生大量错误折叠蛋白；与此同时，释放的硼替佐米通过抑制26S蛋白酶体功能，阻断错误折叠蛋白的降解通路。这种"双管齐下"的策略导致错误折叠蛋白在细胞内过度累积，进而引发严重的内质网应激（ER stress）和凋亡信号通路的激活。

研究采用的主要技术包括：酪氨酸酶催化聚合反应的优化、pH响应性载体的表征、体外黑色素瘤细胞模型验证（包括蛋白质聚集检测和蛋白酶体活性测定）、以及内质网应激标志物（如GRP78和CHOP）的免疫印迹分析。

研究结果显示：

1. 特异性递送系统构建：苯硼酸酯键在pH 5.0条件下72小时内释放效率达85%，显著高于生理pH条件下的<10%，证实其肿瘤微环境响应特性。
2. 蛋白质稳态破坏效应：处理组黑色素瘤细胞中泛素化蛋白水平增加3.2倍，同时蛋白酶体胰凝乳蛋白酶样活性下降78%。
3. 凋亡通路激活：内质网应激标志物GRP78和CHOP表达分别上调4.5倍和6.8倍，caspase-3活性增加9倍，证实细胞凋亡程序启动。

该研究首次将酶催化聚合反应与蛋白酶体抑制相结合，创新性地提出通过"生成-阻断"双重机制破坏肿瘤蛋白质稳态的治疗策略。相较于传统化疗，这种靶向性干预不仅提高了治疗效果，还显著降低了系统性毒性。更重要的是，该策略为其他依赖蛋白质质量控制系统的恶性肿瘤治疗提供了普适性研究思路，有望拓展至乳腺癌、肺癌等多种实体瘤的治疗领域。