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【纳米】苏州大学陈华兵团队Adv Mater:pH响应性生物矿化铜基前酶协同抗肿瘤效应
近年来,苏州大学陈华兵研究团队采用单分子白蛋白模板,利用静电吸附、沉淀反应、配位作用等诱导药物在蛋白质内部空腔中生物矿化,构建了一系列载药单分子白蛋白纳米粒,通过其靶向递送作用实现其在肿瘤诊疗中的应用。近期,团队与苏州大学附一院合作,报道了一种具有类过氧化酶特性的碱式碳酸铜白蛋白纳米晶(CuCH-NCs)。该纳米晶作为一种pH激活的前酶,实现了肿瘤化学动力学、化疗及免疫协同治疗效应(图1)。该工作发表于Advanced Materials,药学院博士生李厅和硕士生张颖为共同第一作者,药学院陈华兵教授、邓益斌副教授和附一院缪丽燕教授、陶婧博士为共同通讯作者。
本研究采用单分子白蛋白为模板,通过调控Cu2+和CO32-在碱性溶液中结晶沉淀制备CuCH-NCs前酶。CuCH-NCs可在120 min内完成生物矿化生长,其透射电镜下平均直径为9.4 ± 0.4 nm(图2A),具有碱式碳酸铜晶体结构(图2B)。CuCH-NCs能pH响应性释放Cu2+离子(图2C),在GSH作用下还原反应生成Cu+,进而催化胞内H2O2形成高细胞毒性的羟基自由基(•OH),显示出与天然酶辣根过氧化物酶(HRP)类似的酶催化活性(图2D、E),最终产生基于化学动力学的肿瘤抑制作用(图2F)。
CuCH-NCs响应释放的Cu2+还可激活无细胞毒性的双硫仑(DSF)产生高细胞毒性的复合物,进一步阻断细胞增殖和增强细胞凋亡(图3A-C)。CuCH-NCs/DSF组合的体内抑瘤实验结果表明,化学动力学治疗与DSF-Cu2+复合物介导的化疗能产生更为显著的抑瘤效果(图3D-E)。
同时,CuCH-NCs/DSF组合能诱导4T1肿瘤的免疫原性细胞死亡效应(图4A、B),上调肿瘤细胞的PD-L1表达。CuCH-NCs/DSF组合与αPD-L1抗体联合治疗实验结果显示,化学动力学、化疗及免疫治疗显著抑制了原位肿瘤的生长(图4C-E),并降低了乳腺癌的肺转移结节(图4F),显示出良好的肿瘤协同治疗及抗转移作用。
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陈华兵https://www.x-mol.com/university/faculty/26718
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