合作文章|16S測(cè)序+代謝組學(xué)發(fā)力!結(jié)直腸癌治療新突破:鐵基納米酶精準(zhǔn)殺菌,讓腫瘤細(xì)胞“鐵死亡”無(wú)退路!

1?文章信息

文章標(biāo)題:Targeting Peptostreptococcus anaerobius with an Iron-Based Nanozyme Reverses Ferroptosis Resistance and Enhances Antitumor Immunity in Colorectal Cancer

文章主題:靶向厭氧消化鏈球菌的鐵基納米酶逆轉(zhuǎn)鐵死亡抵抗并增強(qiáng)結(jié)直腸癌抗腫瘤免疫

發(fā)表期刊:Advanced Science

影響因子:IF=14.1

合作單位:華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬協(xié)和醫(yī)院蔡開(kāi)琳教授研究團(tuán)隊(duì)

提供的組學(xué)技術(shù):代謝組、16s

2?研究背景

結(jié)直腸癌(CRC)是全球高發(fā)的惡性腫瘤,位列癌癥相關(guān)發(fā)病率和死亡率前列,盡管早期檢測(cè)、手術(shù)及系統(tǒng)治療取得一定進(jìn)展,但晚期患者預(yù)后仍不理想,且面臨化療、放療耐藥、靶向治療效果有限及免疫治療應(yīng)答不足等多重治療障礙;鐵死亡作為一種鐵依賴(lài)、以脂質(zhì)過(guò)氧化為特征的調(diào)節(jié)性細(xì)胞死亡,為 CRC 治療提供了潛在方向,然而腫瘤細(xì)胞可通過(guò)代謝和氧化還原通路重編程逃避鐵死亡,且瘤內(nèi)微生物群會(huì)通過(guò)產(chǎn)生色氨酸代謝物吲哚-3-丙烯酸(IDA),經(jīng)FSP1介導(dǎo)的機(jī)制抑制鐵死亡,促進(jìn)腫瘤進(jìn)展并影響治療效果,而目前精準(zhǔn)調(diào)控瘤內(nèi)微生物群的有效策略匱乏,傳統(tǒng)靜脈抗生素難以高效靶向瘤內(nèi)細(xì)菌,單原子納米酶(SAEs)憑借優(yōu)異的催化活性、可控合成性及藥物遞送潛力,為整合微生物群調(diào)控與催化納米醫(yī)學(xué)的 CRC 精準(zhǔn)治療提供了可能。

3?研究思路

4?研究結(jié)論

該研究通過(guò)16S rRNA測(cè)序和代謝組學(xué)分析,證實(shí)結(jié)直腸癌腫瘤組織中顯著富集的厭氧消化鏈球菌會(huì)通過(guò)產(chǎn)生色氨酸代謝物吲哚-3-丙烯酸,經(jīng)FSP1介導(dǎo)的機(jī)制抑制鐵死亡并調(diào)控谷氨酰胺代謝,進(jìn)而促進(jìn)CRC細(xì)胞增殖、侵襲和腫瘤進(jìn)展;為此構(gòu)建的可霉素鐵基納米酶(Linco@Fe-zyme),兼具精準(zhǔn)靶向清除瘤內(nèi)厭氧消化鏈球菌和過(guò)氧化物酶(POD)樣催化產(chǎn)生活性氧(ROS)的雙重功能,可協(xié)同解除鐵死亡抑制并增強(qiáng)脂質(zhì)過(guò)氧化,同時(shí),鐵死亡腫瘤細(xì)胞釋放的損傷相關(guān)分子模式(DAMPs)會(huì)觸發(fā)免疫原性細(xì)胞死亡(ICD),促進(jìn)樹(shù)突狀細(xì)胞成熟和T細(xì)胞活化以增強(qiáng)抗腫瘤免疫,且經(jīng) 16S rRNA 測(cè)序和代謝組學(xué)驗(yàn)證,該納米酶能有效重塑瘤內(nèi)微生物群平衡并減少I(mǎi)DA等促瘤代謝物水平,最終形成整合微生物群調(diào)控與催化納米醫(yī)學(xué)、以鐵死亡為核心的CRC精準(zhǔn)治療新策略。

5?結(jié)果展示

Linco通過(guò)清除腫瘤組織中的厭氧假單胞菌促進(jìn)鐵死亡
Linco@Fe酶的特性分析
Linco@Fe-zyme促進(jìn)腫瘤細(xì)胞鐵死亡以實(shí)現(xiàn)殺瘤效應(yīng)
微生物群與代謝物分析
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