INTRODUCTION
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研究介绍
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研究背景
Background
肿瘤细胞为满足其快速增殖的需求，会发生显著的新陈代谢变化。其中，一些代谢途径如糖酵解、磷酸戊糖途径和脂肪酸合成等会被过度激活，而一些途径如三羧酸循环则受到抑制。这种异常的代谢模式为肿瘤的治疗提供了新思路，即通过调节或抑制这些异常的代谢途径来抑制肿瘤的生长。然而，传统的癌症代谢疗法主要侧重于抑制过度激活的代谢途径，而重新激活受抑制的代谢途径是否具有治疗效果仍是一个待探索的领域。
激活信号通路的通常方法是筛选关键酶的激活剂，这通常既费时又费钱，而且酶激活剂的生物利用率通常很低。据报道，氨基酸和脂肪酸等特定营养物质可作为特定代谢途径的激活剂。营养物质安全易得，但靶向效率低，癌细胞对游离营养物质的摄取不足，这些都是限制实际应用的因素。
研究目的
Objectives
本研究旨在探索通过重新激活受抑制的代谢途径来治疗黑色素瘤的可能性。为此，研究团队构建了L-酪氨酸-油胺纳米胶束(MTyr-OANPs)，用于靶向补充酪氨酸以重新激活黑色素瘤细胞的黑色素生成。通过这一策略，研究团队希望找到一种新型的、基于新陈代谢激活的肿瘤治疗策略。
RESULTS
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研究要点
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通过生物信息学分析发现皮肤黑色素瘤（SKCM）的黑色素生成代谢受到抑制。为了重新激活这一代谢通路，作者构建了l-酪氨酸-油胺纳米胶束（MTyr–OANPs），用于靶向补充酪氨酸。（图1）
图1.黑色素瘤治疗的营养素代谢再激活策略。
研究发现，细胞内从MTyr-OANPs释放的大量Tyr可以重新激活黑色素合成。黑色素合成的重新激活会产生有毒的中间体，如吲哚类和奎宁类化合物，这些中间体对细胞糖酵解有很强的抑制作用，导致细胞死亡。（图2）
图2.MTyr–OANPs诱导酪氨酸活化和糖酵解抑制。
MTyr-OANPs显著抑制了黑色素瘤小鼠的肿瘤生长。此外，MTy–OANPs处理的细胞能够在近红外激光处理下显著增强光热治疗的效果，通过 MTyr-OANPs 和光热疗法可以完全消除 B16F10 黑色素瘤小鼠的肿瘤。（图3）
图3.色素细胞表型响应 808 nm 激光照射增强细胞死亡。
DISCUSSION
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研究讨论
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研究亮点
1 | 逆向思维提出肿瘤治疗新思路。 本研究提出通过重新激活受抑制的黑色素生成代谢途径来治疗黑色素瘤，为肿瘤治疗提供了新的思路。 |
2 | “一石二鸟”实现双重治疗效果。 重新激活的黑色素生成不仅可以直接抑制黑色素瘤细胞的增殖，还可以作为光热疗法的天然光热试剂，进一步增强治疗效果。 |
参考文献
[1]Chen, Yang., Chen, Yang., Wang, Chaochao., Wang, Chaochao., Wu, Yelin.. Nutrient-delivery and metabolism reactivation therapy for melanoma. Nature nanotechnology, 2024, .
PROFILE
步文博
复旦大学材料科学系教授、博士生导师
国家杰出青年科学基金获得者、科技部中青年科技创新领军人才、上海市优秀学术带头人。 主要从事材料生物学应用基础研究，研究成果在国际纳米医学领域产生了重要影响。
END
文案 | 张婷婷
排版 | 张婷婷
审核 | 姜笑南
发布｜姜笑南
世界生命科学大会
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