大数跨境
0
0

武汉大学张先正团队最新Cell子刊

武汉大学张先正团队最新Cell子刊 lucky出海
2025-04-13
0
图片

iNature

基于细菌的代谢疗法被认为是一种有前途的肿瘤治疗策略。然而,野生型细菌的效率不足严重限制了它们的治疗效果。

2025年4月10日,武汉大学张先正团队Cell Metabolism(IF=27.7)在线发表题为Targeted tumor therapy with L-cyst(e)ine-addicted bacteria-nanodrug biohybrids的研究论文,该研究通过双重选择定向进化策略精心开发了用于代谢治疗的ʟ-cyst(e)ine-addicted细菌-纳米药物生物杂交体。

与野生型菌株相比,进化菌株的ʟ-cystine摄取增加了36倍,半胱氨酸脱巯基酶的总活性提高了23倍。通过与装载DMXAA的脂质体结合,工程细菌-纳米药物生物杂交体不仅通过阻断新血管系统来防止营养物质流入肿瘤,而且还在局部实现有效和持久的CySS分解代谢。Cys物种的缺乏破坏了氧化还原稳态,并显著增加了细胞内ROS水平,在多种肿瘤模型中实现了良好的治疗效果。该研究不仅突出了定向进化策略在提高细菌活生物催化剂的稳定性和效率方面的前景,而且为抗肿瘤代谢治疗提供了新的机会。

图片

Cyst(e)ine是细胞氧化还原稳态的关键调节剂,各种类型的肿瘤广泛需要它来减轻增殖诱导的氧化应激。通过失衡细胞氧化还原稳态和诱导质膜过氧化,剥夺肿瘤细胞的cyst(e)ine已被证明是一种有前途的治疗策略。迄今为止,已投入大量精力开发针对哺乳动物细胞中ʟ-cystine (CySS)主要输入者xCT(-)(CySS)的抑制剂,作为阻止CySS输入肿瘤细胞的潜在疗法。然而,这种小分子药物的应用受到棘手限制的阻碍,例如剂量依赖性、快速失活和允许直接获得替代ʟ-cysteine (Cys)物种的代偿机制的激活,所述替代(Cys)物种在细胞环境中构成Cys的生物活性形式。在这种情况下,优化的cyst(e)inase的合理设计的最新发展提出了一种可扩展的系统消除cyst(e)inase库的方法,与单纯消耗半胱氨酸相比显示出优越性。然而,cyst(e)inase单独的治疗应用受到其不足的肿瘤靶向效率和ROS解毒代偿途径激活的限制,从而导致不利的预后结果。因此,有必要设计一种在肿瘤龛内提供持续效应和选择性功能的cyst(e)ine消除策略。

随着人们越来越关注细菌在人类健康中发挥的功能作用,细菌已被认为是一种有希望用于治疗目的的药物。正是细菌固有的生命本质使其具有持久的功效,超越了非生命治疗干预的短暂性质。具体而言,由于其对生物活性实体的持续分解代谢和/或生物合成的独特能力,以及其在靶向和定居肿瘤龛中的显著选择性,细菌显示出代谢调节的治疗潜力。然而,野生型细菌的生物催化效率和特异性不足是其作为代谢药物应用的主要障碍。最近的临床前研究通过人工制造方法,如化学和/或遗传工程,在优化细菌代谢特性方面取得了初步成功。遗憾的是,鉴于细菌代谢网络固有的复杂性,这种修饰不可避免地施加了细胞压力,这可能导致不受控制的功能障碍或补偿性变化。

图片
机理模式图(图源自Cell Metabolism
该研究开发了一种具有 ʟ-胱氨酸/半胱氨酸(ʟ-cyst(e)ine)依赖的细菌-纳米药物生物杂合体(bacteria-nanodrug biohybrid),用于肿瘤靶向治疗,通过有效阻断肿瘤内和肿瘤外的胱氨酸/半胱氨酸,多种肿瘤模型中展现出卓越的治疗效果。综上所述,该研究开创性融合定向进化与纳米医学,构建智能型生物杂化治疗体系。通过赋予工程菌超强代谢能力与精准递送特性,突破传统疗法靶向性不足与代谢补偿瓶颈,在确保生物安全性的同时实现"代谢耗竭-血管破坏"双重打击,为攻克实体瘤难治难题提供全新解决方案。

参考信息:
https://www.cell.com/cell-metabolism/fulltext/S1550-4131(25)00115-9#
图片

END

内容为【iNature】公众号原创,

转载请写明来源于【iNature】


微信加群


iNature汇集了4万名生命科学的研究人员及医生。我们组建了80个综合群(16个PI群及64个博士群),同时更具专业专门组建了相关专业群(植物,免疫,细胞,微生物,基因编辑,神经,化学,物理,心血管,肿瘤等群)。温馨提示:进群请备注一下(格式如学校+专业+姓名,如果是PI/教授,请注明是PI/教授,否则就直接默认为在读博士,谢谢)。可以先加小编微信号(love_iNature),或者是长按二维码,添加小编,之后再进相关的群,非诚勿扰。


图片


图片

投稿、合作、转载授权事宜

请联系微信ID:13701829856 或邮箱:iNature2020@163.com



觉得本文好看,请点这里!

【声明】内容源于网络
0
0
lucky出海
跨境分享圈 | 每天分享跨境干货
内容 44198
粉丝 1
lucky出海 跨境分享圈 | 每天分享跨境干货
总阅读183.9k
粉丝1
内容44.2k