“一石二鸟”策略!中国医学科学院北京协和医学院发现癌症治疗创新策略

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3月6日，中国医学科学院北京协和医学院研究团队在期刊《ADVANCED SCIENCE》上在线发表题为“Enzyme-Empowered “Two

Birds with One Stone” Strategy for Amplifying Tumor Apoptosis and Metabolic

Clearance”的研究论文，研究结果表明，利用酶增强的“一石二鸟”策略的创新性 Re@ReP-G

在癌症治疗中显示出良好的临床转化前景，因为它具有明确的体内清除能力、高效性和优秀的生物安全性。

肿瘤细胞的天然防御机制包括损伤修复、抗凋亡和免疫逃避机制，是导致抗肿瘤效率低下、易于出现肿瘤复发和转移的主要原因。在维持细胞功能方面，特别是在受伤的肿瘤细胞中，适当的营养和能量供应是必要的。三磷酸腺苷(ATP)是肿瘤细胞中的重要能源，主要由厌氧糖酵解产生，是驱动这些防御系统保护和修复受损细胞的关键组成部分，同时确保肿瘤细胞的存活和增殖。

其中，热休克蛋白(HSP)，包括HSP70和HSP90，是ATP依赖性分子伴侣，它们在外部应激下上调，以纠正蛋白质的未折叠、错误折叠和/或变性状态，例如在经典光热治疗中形成的热变性蛋白质，结果导致更高的肿瘤细胞耐热性。此外，已经证明高表达的

HSP 通过直接与激酶相互作用或间接调节激酶来影响细胞凋亡相关 Bax/Bcl-2 家族成员的表达、细胞色素c(Cyt-C)的释放和 caspase-3

的激活，从而防止肿瘤细胞凋亡。因此，损害肿瘤细胞中的ATP合成对于减轻肿瘤防御能力并提高肿瘤细胞对凋亡的易感性至关重要。

本研究提出了一种新颖的“一石二鸟”策略，用于放大酶介导的肿瘤凋亡和酶促代谢清除，该技术利用了GOx功能化的铼纳米团簇掺杂聚吡咯(Re@ReP-G)。Re@ReP-G通过GOx诱导的酶促氧化，在肿瘤微环境中减少ATP的产生，同时增加H2O2的浓度，进而导致防御蛋白(HSP70和HSP90)和抗凋亡Bcl-2蛋白的下调，促凋亡蛋白Bax的上调，以及细胞色素c的释放。这些过程受到激光诱导的高温热疗效应的进一步促进，最终导致严重的肿瘤凋亡。作为酶的副产物，H2O2催化了Re@ReP-G纳米结构中铼纳米团簇由外向内转化为铼酸盐，从而加速其在体内的代谢清除。这种基于Re@ReP-G的“一石二鸟”治疗策略为放大肿瘤凋亡和安全代谢机制提供了一种有效的工具。

综上所述，研究结果表明，利用酶增强的“一石二鸟”策略的创新性 Re@ReP-G

在癌症治疗中显示出良好的临床转化前景，因为它具有明确的体内清除能力、高效性和优秀的生物安全性。

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