1月9日，Advanced Functional Materials（影響因子15.62）在線刊登了我校藥學(xué)院藥劑系涂家生教授、孫春萌副教授團(tuán)隊和大連理工大學(xué)孫文副教授團(tuán)隊在靶向腫瘤線粒體代謝取得的最新進(jìn)展——Sequential Enzyme Activation of a“Pro-Staramine”-Based Nanomedicineto Target Tumor Mitochondria（序貫式酶觸發(fā)“前體多胺”納米藥物靶向腫瘤線粒體的研究）。我校為第一作者單位，我校博士后杜運(yùn)愛和博士研究生李亞楠為本文共同第一作者，孫文副教授、涂家生教授和孫春萌副教授為共同通訊作者。
腫瘤細(xì)胞通過異常的代謝維持其快速增殖、侵襲及轉(zhuǎn)移。例如葡萄糖與氨基酸攝取失控、氮源需求增加等。線粒體是腫瘤細(xì)胞代謝的主要場所，是細(xì)胞生命活動的能量供應(yīng)工廠，同時也是控制細(xì)胞程序化死亡中重要的細(xì)胞器。腫瘤細(xì)胞線粒體與正常細(xì)胞線粒體相比，代謝更為活躍，可調(diào)控細(xì)胞內(nèi) ROS、ATP水平、信號傳導(dǎo)和細(xì)胞凋亡等，因此，線粒體成為腫瘤代謝治療的重要靶點(diǎn)。
對于目前的抗腫瘤納米藥物來說，如何實現(xiàn)體內(nèi)長循環(huán)、腫瘤部位高效富集、被腫瘤細(xì)胞有效攝取并特異性靶向線粒體是其面臨的主要挑戰(zhàn)。基于上述問題，研究人員巧妙的利用腫瘤病理特點(diǎn)，針對腫瘤細(xì)胞外和溶酶體內(nèi)高表達(dá)的β-葡萄糖醛酸酶（β-Glucuronidase, β-G），設(shè)計了基于β-G可序貫式活化、逐級靶向腫瘤細(xì)胞線粒體的藥物遞送系統(tǒng)。采用β-葡萄糖醛酸修飾多胺脂質(zhì)，氯尼達(dá)明為抗腫瘤代謝藥物，制備成β-葡萄糖醛酸修飾的脂質(zhì)體。β-葡萄糖醛酸修飾的脂質(zhì)體可顯著提高氯尼達(dá)明在大鼠體內(nèi)循環(huán)時間，增加腫瘤組織藥物蓄積。在腫瘤組織高表達(dá)的β-G活化下，增加腫瘤細(xì)胞對脂質(zhì)體的攝取，觸發(fā)溶酶體逃逸，電荷驅(qū)動進(jìn)入線粒體內(nèi)，釋放氯尼達(dá)明，干擾腫瘤細(xì)胞氧化磷酸化，顯著降低胞內(nèi)ATP水平，引起線粒體代謝功能紊亂，誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡，有效地抑制了小鼠乳腺癌增殖與肺部轉(zhuǎn)移，該遞送系統(tǒng)對靶向腫瘤代謝治療納米藥物設(shè)計提供了新的思路。
據(jù)悉，該研究工作得到了科技部、國家自然科學(xué)基金委、中國博士后科學(xué)基金、中國藥科大學(xué)中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)等基金資助。
序貫式酶觸發(fā)前體多胺納米藥物靶向腫瘤線粒體代謝示意圖
（供稿單位：藥學(xué)院，撰寫人：杜運(yùn)愛）
