一种用于体内选择性激活Wnt信号通路的光热纳米开关

《ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION》：A Photothermal Nano-Switch for Tumor-Selective Wnt Hyperactivation in Vivo

光热纳米开关精准调控Wnt信号通路诱导肿瘤细胞凋亡，通过近红外光驱动Wif1-Wnt解离并释放活性Wnt蛋白，抑制β-catenin磷酸化实现细胞转化与核转位，同时保护正常组织。

　　

图形摘要

本文介绍了一种基于Wnt抑制因子-1（Wif1）和Wnt功能化金纳米棒（Au-PEG/Wif1/Wnt）的光热纳米开关，用于精确地实现Wnt信号传导的时空调控。在近红外光照射下，释放出的Wnt配体与轻微的光热效应相结合，通过特异性抑制肿瘤细胞中β-连环蛋白的磷酸化来过度激活Wnt通路，从而诱导上皮-间充质转化、β-连环蛋白向细胞核的迁移以及细胞凋亡。

摘要

Wnt信号传导在癌症中扮演着矛盾的角色：根据其激活水平，它既可以作为促进因素，也可以作为抑制因素。这种双重性凸显了精确和选择性调控的迫切需求，然而现有的Wnt靶向策略由于特异性和控制能力不足而无法实现这一目标。本文报道了一种基于Wnt抑制因子-1（Wif1）和Wnt功能化金纳米棒（Au-PEG/Wif1/Wnt）的光热纳米开关，能够实现Wnt通路的时空性和选择性激活。在近红外光照射下，局部加热会破坏Wif1与Wnt之间的相互作用，触发Wnt蛋白的释放。释放出的Wnt配体与轻微的光热效应相结合，通过特异性抑制肿瘤细胞中β-连环蛋白的磷酸化来过度激活Wnt通路，从而诱导上皮-间充质转化、β-连环蛋白向细胞核的迁移以及细胞凋亡。相比之下，正常细胞由于基础Wnt活性较低而未受到影响，这通过微不足道的细胞毒性和未改变的凋亡标志物得到了证实。在4T1乳腺癌模型中，该系统表现出强大的抗肿瘤效果，同时确保了对健康组织的安全性。通过利用金纳米棒的光学特性实现条件性和选择性激活，本研究为Wnt信号传导的精确调控提供了一个变革性的平台，为治疗Wnt失调疾病带来了显著希望，同时将脱靶效应降至最低。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。