金属元素在生命活动中扮演着至关重要的角色,参与酶促反应、氧化还原调节和信号转导等多种生物过程。近年来,研究发现多种癌症都伴随着异常的金属代谢,例如铁和铜水平的升高,这往往与肿瘤的发生、发展、耐药性以及免疫逃逸密切相关,甚至预示着更高的转移风险和不良预后。尽管这些关联性已被广泛报道,但金属元素在肿瘤微环境中的具体空间分布模式及其如何影响肿瘤的关键代谢途径和免疫反应,仍是亟待深入探索的领域。
在一项发表于《Advanced Science》的最新研究中,来自中国科学院国家纳米科学中心、中国科学院高能物理研究所和中国海洋大学的研究团队,对乳腺癌肿瘤中的铜代谢进行了深入研究。他们在患者样本和动物模型中均检测到乳腺癌肿瘤内铜水平显著升高,并且呈现出独特的带状空间分布模式。
通过空间分辨的多组学分析技术,研究人员惊人地发现,肿瘤内铜含量较高的区域,其代谢模式更倾向于氧化磷酸化(OXPHOS)而非糖酵解。这种代谢偏好与肿瘤的侵袭性行为紧密相关,促进了肿瘤的转移,并导致肿瘤微环境呈现出免疫抑制的“免疫沙漠”表型。
基于这些关键发现,研究团队巧妙地设计并开发了一种新型的铜耗竭纳米剂——TM@CD326hOMV。这款纳米剂是基于工程化大肠杆菌(靶向CD326肽)和新一代益生菌嗜粘蛋白阿克曼氏菌(Akkermansia muciniphila)的混合细菌外膜囊泡(hOMV),并负载了铜螯合剂四硫钼酸盐(TM)。选择hOMV作为载体,是因为其天然富含病原体相关分子模式(PAMP),具有潜在的免疫调节功能,同时也是递送小分子药物的理想平台。
在乳腺癌小鼠模型(包括4T1和EMT-6模型)中进行的全身给药实验显示,TM@CD326hOMV能够靶向性地降低肿瘤组织中不稳定铜的水平,从而显著抑制肿瘤的生长和转移。具体表现为肿瘤内代谢从氧化磷酸化(OXPHOS)有效地重编程转向糖酵解,转移相关蛋白(如赖氨酰氧化酶LOX、I型胶原蛋白、波形蛋白)表达减少,同时肿瘤微环境中的自然杀伤(NK)细胞、CD4+ T细胞和细胞毒性CD8+ T细胞数量显著增加,有效恢复了抗肿瘤免疫反应。
更令人振奋的是,研究评估了TM@CD326hOMV与检查点阻断剂(如抗PD-1抗体)联合治疗的效果。结果表明,联合疗法在延长小鼠生存期方面显著优于单一疗法,提示了该纳米剂与现有免疫疗法结合的巨大潜力。然而,研究也发现,富含铜的饮食会显著削弱TM@CD326hOMV单药治疗和联合治疗的抗肿瘤效果,这强调了在未来临床应用中,对患者铜摄入进行医疗监督的重要性。
虽然这项纳米剂研究尚处于早期阶段,但它与抗PD-1抗体联用的潜力,再次凸显了靶向治疗和免疫疗法在癌症治疗中的重要性。对于正在寻找适合自身病情的靶向药、抗癌药或仿制药的患者,了解全面的药物信息和诊疗方案至关重要。您可以访问MedFind海外靶向药代购平台,获取更多关于海外购药的信息,或尝试AI问诊服务,辅助理解复杂的医疗信息。
这项研究不仅展示了一种治疗乳腺癌的有效纳米剂,更重要的是,它加深了我们对肿瘤中铜积累模式如何影响肿瘤病理生理和免疫反应的理解,为未来的癌症治疗策略开发提供了新的视角和靶点。
图1(图源自Advanced Science )
参考消息:
https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202412434