近日，上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬仁濟(jì)醫(yī)院泌尿科薛蔚教授與上海交通大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院張春富教授合作，通過四氧化三鐵（Fe3O4）納米顆粒的溫?zé)釕?yīng)激調(diào)控腫瘤代謝，誘導(dǎo)前列腺癌細(xì)胞發(fā)生鐵死亡，并發(fā)現(xiàn)操縱其不同死亡方式轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵因子ACSBG1，有望為前列腺癌治療提供新途徑。該成果發(fā)表于《美國化學(xué)學(xué)會(huì)—納米》雜志（影響因子為14.588）。
前列腺癌是男性生殖系統(tǒng)常見的惡性腫瘤，近年來我國前列腺癌發(fā)病率快速上升，而且初診患者中，局部進(jìn)展性和轉(zhuǎn)移性患者占一半以上，這些患者很快進(jìn)展為致死性的轉(zhuǎn)移性去勢(shì)抵抗性前列腺癌，針對(duì)這些患者，采取何種治療方式是目前面臨的主要挑戰(zhàn)。
近年來，誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞鐵死亡成為抗腫瘤治療的新策略。然而，鐵死亡誘導(dǎo)涉及一系列復(fù)雜的氧化還原穩(wěn)態(tài)、脂質(zhì)代謝和鐵代謝的相互調(diào)節(jié)，這些生理過程對(duì)于維持正常細(xì)胞的穩(wěn)態(tài)和生理功能同樣重要。因此，當(dāng)以靜脈給藥方式應(yīng)用鐵死亡誘導(dǎo)劑時(shí)，無差別地攻擊全身細(xì)胞可能會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的毒副作用，限制了藥物的特異選擇和臨床應(yīng)用。
考慮到四氧化三鐵納米顆粒一方面可釋放鐵離子參與鐵死亡通路，另一方面，在激光照射下可產(chǎn)生熱效應(yīng)。為此，研究人員通過激光原位照射腫瘤部位，以四氧化三鐵納米顆粒產(chǎn)生的45度溫?zé)釕?yīng)激觸發(fā)特定的代謝重編程，靈活地操縱腫瘤細(xì)胞的命運(yùn)，使腫瘤得到有效治療，同時(shí)避免了對(duì)正常組織的損傷。更重要的是，在此過程中，團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了關(guān)鍵調(diào)控因子ACSBG1，有利于判斷腫瘤對(duì)哪種類型的死亡模式更敏感，為熱誘導(dǎo)鐵死亡提供了機(jī)理上的啟示和實(shí)用策略。
同時(shí)，研究人員還驗(yàn)證了不同施熱方式能達(dá)到同樣的腫瘤抑制效果，提示臨床上磁熱或超聲熱療也可能觸發(fā)該鐵死亡治療策略，從而大大提高了臨床實(shí)用性和可行性。此外，該外源性熱觸發(fā)鐵死亡策略也成功在腎癌及乳腺癌細(xì)胞系上實(shí)現(xiàn)，因此該治療方法可能具有廣譜適用性，有望為腫瘤治療提供新思路，具有重大的實(shí)際應(yīng)用轉(zhuǎn)化前景。
值得一提的是，這項(xiàng)研究是仁濟(jì)醫(yī)院泌尿科和交大生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院通過醫(yī)工交叉合作，發(fā)揮雙方各自的強(qiáng)項(xiàng)，聯(lián)合應(yīng)用納米技術(shù)和分子生物學(xué)技術(shù)，為下一步的深入合作及臨床轉(zhuǎn)化打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
仁濟(jì)醫(yī)院謝少偉博士和上海交通大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院孫文社博士為論文的共同作者，薛蔚教授和張春富教授為論文的共同通訊作者。
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