近日，深圳大學(xué)醫(yī)學(xué)部生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院黃鵬特聘教授團(tuán)隊(duì)以封面論文在藥劑學(xué)國(guó)際權(quán)威期刊Journal of Controlled Release（影響因子10.5，中科院一區(qū)，TOP期刊）上發(fā)表了題為“Oxygen-regulated enzymatic nanoplatform for synchronous intervention in glycolysis and oxidative phosphorylation to augment antitumor therapy”的研究論文。醫(yī)學(xué)部博士后江珊珊和碩士研究生李婉鈺為共同第一作者，教授黃鵬為通訊作者，深圳大學(xué)為獨(dú)立完成單位。團(tuán)隊(duì)所在的生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科屬于廣東省優(yōu)勢(shì)重點(diǎn)學(xué)科。
腫瘤細(xì)胞通過(guò)代謝重編程依賴(lài)糖酵解和氧化磷酸化（OXPHOS）雙重途徑獲取能量，單一代謝抑制易引發(fā)代償效應(yīng)，限制治療效果。現(xiàn)有的雙重代謝抑制藥物存在靶向性差、毒副作用大等問(wèn)題，且腫瘤微環(huán)境（TME）的缺氧特性進(jìn)一步削弱了氧依賴(lài)性酶催化療法的效果。本研究提出“開(kāi)源節(jié)流”的氧氣（O2）調(diào)控策略，構(gòu)建了一種同步干預(yù)雙能量代謝途徑的抗腫瘤納米平臺(tái)（OAGO）。該平臺(tái)由葡萄糖氧化酶（GOx）和寡霉素A（OA）自組裝而成，并包被細(xì)菌外膜囊泡（OMVs）。OAGO在酸性TME中解離，釋放OA和GOx，恢復(fù)酶活性。通過(guò)GOx介導(dǎo)的糖酵解阻斷和OA誘導(dǎo)的OXPHOS抑制，實(shí)現(xiàn)雙能量代謝途徑的同步干預(yù)。GOx催化生成的過(guò)氧化氫導(dǎo)致腫瘤氧化應(yīng)激，并加劇線(xiàn)粒體功能損傷。同時(shí)，抑制OXPHOS可減少O2消耗，從而改善TME中的缺氧（即“節(jié)流”策略）。OMV不僅增強(qiáng)OAGO在腫瘤內(nèi)的蓄積，還通過(guò)破壞腫瘤血管和誘導(dǎo)紅細(xì)胞外滲來(lái)提高腫瘤的血氧飽和度（即“開(kāi)源”策略）。此外，OMV誘導(dǎo)的腫瘤凝血用于體內(nèi)光熱療法，進(jìn)一步提升腫瘤血氧水平和局部溫度，為GOx催化提供了有利條件。在三陰性乳腺癌小鼠腫瘤模型上，OAGO表現(xiàn)出優(yōu)異的抗腫瘤療效，揭示了O2調(diào)節(jié)與能量代謝途徑的同步干預(yù)在GOx療法中的重要性，為新型抗腫瘤治療策略的開(kāi)發(fā)提供了新思路。
本研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金、深圳市科技計(jì)劃基礎(chǔ)研究、深圳市醫(yī)學(xué)研究專(zhuān)項(xiàng)資金、中國(guó)博士后科學(xué)基金等項(xiàng)目的支持。
論文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0168365925002032
