作者 | Li
編輯 | Van
日前，山東大學齊魯醫院神經外科、腦與類腦科學研究院倪石磊教授課題組，在美國化學院雜誌期刊《ACS Applied Materials & Interfaces》（JCR一區，IF8.76）上發表題為Glioblastoma Therapy Using Codelivery of Cisplatin and Glutathione Peroxidase Targeting siRNA from Iron Oxide Nanoparticles文章，這是山東大學腦科學與化學學科交叉的代表成果之一，山東大學為第一作者和通訊作者單位。山東大學齊魯醫院博士生、卑爾根大學博士交換生張玉霖為第一作者，神經外科倪石磊教授為通訊作者，合作者包括齊魯醫院，腦與類腦科學研究院和卑爾根大學的其他研究人員。
膠質母細胞瘤（GBM）是成人惡性腦腫瘤中最常見和致命的類型，儘管關於GBM的分子生物學研究已經取得了很多突破性進展，但當前臨床治療中仍缺乏有效的幹預措施，GBM患者的中位總生存期仍少於15個月。GBM細胞常侵襲性生長在腦組織中，導致單純手術切除很難根治GBM。GBM術後95%復發位於術腔2-3釐米範圍內，因此預防GBM術後局部復發是提高膠質瘤患者預後的有效措施。基於GBM特殊的病理生理特點，我們提出了一種創新的局部化療體系(FA/ Pt-si-GPX4 @ IONPs)，該體系是基於多孔氧化鐵納米顆粒(IONPs)，其內部搭載了順鉑(Pt)和小幹擾RNA (si-GPX4)，搭載藥物的IONPs表面修飾了葉酸，能夠與膠質瘤表面高表達的葉酸受體結合。FA/ Pt-si-GPX4 @ IONPs納米藥物通過聯合基因療法和化學療法靶向誘導GBM細胞發生鐵死亡(Ferroptosis)和凋亡(Apoptosis)，起到抑制膠質瘤術後局部復發的作用。
我們發現，FA/ Pt-si-GPX4 @ IONPs對GBM細胞U87MG和P3＃GBM產生了明顯殺傷作用，但對正常人星形膠質細胞（NHA）沒有明顯作用。納米藥物在細胞內降解過程中，IONPs顯著提高了GBM細胞內鐵離子和亞鐵離子（Fe2 +和Fe3 +）的水平。而Pt抑制了腫瘤細胞核DNA和線粒體DNA的合成，導致了細胞凋亡，此外Pt通過激活NADPH氧化酶（NOX）增加了細胞內H2O2的水平。 不穩定的Fe2 +、Fe3 +和H2O2之間的Fenton反應產生了具有強烈細胞毒性的羥自由基，羥自由基氧化不飽和脂肪酸而引發鐵死亡，同時搭載的si-GPX4抑制GPX4的表達協同提高誘發鐵死亡效果。該治療方法在體外和體內均獲得了顯著治療效果，這表明FA/ Pt-si-GPX4 @ IONPs納米製劑可安全有效地誘導GBM細胞發生鐵死亡和凋亡，FA/ Pt-si-GPX4 @ IONPs納米藥物有望應用於GBM的治療中。
論文連結: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32885649/
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