IF = 19.924 |一种用于肿瘤治疗的可注射水凝胶重塑腺苷能轴

 

三磷酸腺苷(Adenosine triphosphate, ATP)是细胞内最丰富的代谢物之一，一旦被释放到细胞外环境，就会成为重要的生物信使。细胞外ATP通过增强其免疫原性，在启动肿瘤特异性免疫应答中起着至关重要的作用。具体来说，凋亡肿瘤细胞的细胞外ATP可以特异性结合位于树突状细胞(dendritic cells, DCs)表面的ATP受体P2Y2，从而将DCs招募到凋亡位点，通过增强聚集促进DCs的活化。然而，一种被称为腺苷能轴的负反馈机制，先天存在于肿瘤微环境(TME)中，通过外核苷酶CD73和CD39将ATP转化为腺苷。转化后的腺苷通过与T细胞表面的A2A腺苷受体(A2AR)结合，调节效应T (Teff)细胞的增殖和细胞毒性，促进其向调节性T (Treg)细胞分化。因此，ATP动员的免疫原性TME由于腺苷能轴被逆转为免疫抑制的TME，削弱了对肿瘤的免疫反应。
 

 

近日，来自山东大学的研究团队在期刊Advanced Functional Materials上发表了题为：A An Injectable Hydrogel Reshaping Adenosinergic Axis for Cancer Therapy的研究论文。该团队首次报道了一种可注射水凝胶，实现了以ATP为基础的抗肿瘤免疫反应的级联放大，在逆转腺苷能轴负反馈的同时具有很强的免疫原性，从而有力地抑制肿瘤进展。

研究团队通过可注射水凝胶策略，以代谢免疫抑制腺苷为免疫增强肌苷来重塑腺苷能轴，从而实现一种强大的癌症治疗。水凝胶中含有海藻酸钠(SA)、ADA、自噬诱导剂苯1,2,3-三羧酸(BTC)和化疗药物阿霉素(DOX)，由于SA和肿瘤微环境钙离子(Ca2+)的螯合作用，可在肿瘤部位胶凝形成注射用水凝胶(S@ABD)，导致腺苷能轴的免疫源性生态位重编程。DOX与BTC的协同作用，可产生了丰富的ATP，并具有杀瘤作用。同时，ADA催化腺苷转化为肌苷，不仅可以调节腺苷的积累，还可以使腺苷转化为免疫增强剂。因此，随着增值免疫调节剂的产生，腺苷能轴的负反馈被逆转，以增强对肿瘤的免疫反应。

 

 

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IF=12.262 ▏一种可用于结肠癌术后放射治疗的硝化应激诱导系统

 

活性氮通过增强的硝化应激诱导生物大分子(如脂质、蛋白质和DNA)的损伤。硝化应激是一氧化氮(NO)或NO来源的活性氮（RNS）与活性氧(ROS)发生生化相互作用而产生的生物学过程。细胞内硝化应激主要是RNS的产生速度超过细胞的中和能力，通过过氧亚硝酸盐(ONOO⁻)、亚硝酸盐、过氧化氢或过氧化物酶途径诱导细胞内蛋白酪氨酸硝化，导致一系列细胞损伤。

研究表明，ONOO⁻是细胞凋亡最具潜力的氧化硝化诱导剂。当O2^•−和NO在几十微米范围内产生时，二者会迅速结合形成ONOO⁻。ONOO⁻能够调节功能蛋白的数量，破坏线粒体的代谢功能，通过脂质过氧化降解膜结构，诱导DNA链断裂，破坏核酸，并削弱DNA损伤修复，增加细胞凋亡率。虽然ONOO⁻诱导的硝化应激在肿瘤治疗中具有优势，但是在肿瘤深部可控地生成ONOO⁻是一个难题。

 

 

来自哈尔滨工程大学的研究团队在期刊《Nano Letters》上发表了题为Tailoring Silica-Based Nanoscintillators for Peroxynitrite-Potentiated Nitrosative Stress in Postoperative Radiotherapy of Colon Cancer的研究论文，报道了使用可控的ONOO⁻增强硅基纳米闪烁体(PEG/ SCNPs @ DMSN-SNO-g-C₃N₄, P/SMNO-C) 提高细胞内硝化应激，有效用于结肠癌术后X射线控制的放射治疗。

 

 

纳米闪烁体作为桥梁，一方面沉积高能X射线用于敏化RT；另一方面，它们将X射线光子转化为紫外线，唤醒周围的光敏NO供体和纳米级半导体。P/SMNO-C主要通过增加DNA损伤积累的策略发挥其抗癌作用，即直接利用高能辐射电离DNA，间接利用超载的ONOO⁻下调GS，导致DNA损伤修复延迟。产生的ONOO⁻和NO作为功能性血管扩张剂可以显著降低HIF-1α的表达，从而克服缺氧相关的辐射抗性。此外，P/SMNO-C通过ONOO⁻硝化作用诱导线粒体损伤，扰乱其正常代谢功能，导致caspase介导的细胞凋亡。该研究成功地构建了一种结构可调节、毒性可忽略的新型硅基过氧硝酸盐强化的硝化应激诱导系统，该系统在X射线照射下实现了体内DNA损伤的高效积累，实现了结肠癌术后低剂量放射治疗，在结肠癌术后放疗方面具有广阔的应用前景。

 

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