作為腫瘤發生和發展的標志之一，細胞凋亡逃避也是在腫瘤治療過程中導致治療耐藥或失敗的一大原因。有鑒于此，清華大學趙凌云教授、中國科學院過程工程研究所張貴峰研究員和北京化工大學謝文升教授設計成功并制備了一種用于乳腺癌治療的Ca2+/Cu2+雙離子“納米陷阱”，其可通過同步誘導凋亡和類凋亡以有效避免細胞凋亡逃避。
本文要點：
（1）實驗通過氣體擴散法制備了負載雙硫侖(DSF)的無定形碳酸鈣納米粒子(NPs)，隨后通過自組裝將Cu2+-單寧酸金屬酚網絡嵌入到納米粒子表面，并進一步修飾mDSPE-PEG/脂質以構建得到負載DSF的Ca2+/Cu2+雙離子納米陷阱。被腫瘤細胞吞噬后，該納米陷阱會溶酶體內發生酸觸發的生物降解，從而同時釋放Ca2+、Cu2+和DSF。研究發現，釋放的Ca2+可引起線粒體鈣過載，進而導致過氧化氫(H2O2)過表達。
（2）與此同時，與Ca2+/活性氧相關的線粒體功能障礙也會導致類凋亡性細胞死亡。實驗結果表明，DSF的代謝產物DTC能夠與Cu2+結合形成有毒的二硫代氨基甲酸鹽(DTC)-銅絡合物，從而進一步誘導和加強細胞凋亡。此外，釋放的Cu2+也會被細胞內的谷胱甘肽還原生成Cu+，從而通過催化H2O2實現Cu+介導的類芬頓反應，以產生有毒的羥基自由基，誘導細胞凋亡。體外細胞實驗和體內抗腫瘤實驗均證實了該雙離子納米陷阱能夠實現顯著的腫瘤治療效果。綜上所述，該研究構建的多功能納米平臺有望進一步拓展雙離子介導的細胞凋亡及類凋亡的應用范圍。
Zhenhu Guo. et al. Apoptosis and Paraptosis Induced by Disulfiram-Loaded Ca2+/Cu2+ Dual-Ions Nano Trap for Breast Cancer Treatment. ACS Nano. 2024
DOI: 10.1021/acsnano.3c10173
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.3c10173
