Pd纳米板（PdPL）治疗乳腺癌转移具有广阔的前景
发布时间：2020-09-08 点击量： 次
乳腺癌是女性中仅次于皮肤癌的第二大常见癌症。乳房x光检查可以早期发现乳腺癌，可能在它扩散之前。在包括乳腺癌在内的许多肿瘤类型中，转移占癌症死亡的大多数。上皮间质转化(EMT)是转移发生和发展的驱动力，然而，目前还没有靶向的策略来阻断EMT方案以对抗转移。据报道，多种工程纳米材料(ENMs)具有很好的抗癌效果，然而，还没有针对EMT的ENMs设计。钯纳米材料是ENM的一种，由于其在癌症治疗中良好的光热性能，在纳米医学中受到广泛关注。
2020年9月3日，中国科学院生态环境研究中心刘思金及厦门大学郑南峰共同通讯在National Science Review 在线发表题为“Palladium nanoplates scotch breast cancer lung metastasis by constraining epithelial-mesenchymal transition”的研究论文，该研究发现Pd纳米板（PdPL）优先地生物分布到原发性肿瘤和转移性肿瘤。重要的是，PdPL在有和没有近红外（NIR）照射下均表现出对肺转移的显着抑制作用。
机理研究表明，在PdPL处理后，乳腺癌细胞中的EMT受到显着损害，部分原因是由于抑制了转化生长因子-β（TGF-β）信号传导。令人惊讶的是，发现PdPL与TGF-β蛋白直接相互作用，从而减弱TGF-β在激活其下游信号传导中的功能，这可通过Smad2磷酸化的降低来证明。值得注意的是，TGF-β独立途径也参与破坏EMT和其他重要的生物学过程，这些过程是转移所必需的。另外，NIR照射对PdPL诱导的原发肿瘤和转移的抑制作用产生协同作用。总之，这些结果表明，PdPL通过抑制EMT信号传导显着抑制了转移，从而表明PdPL作为治疗乳腺癌转移的治疗剂具有广阔的前景。
已知TGF-β配体与其跨膜受体（TGF-βR）结合以磷酸化衔接子和调节蛋白，主要是Smad2和Smad3（Smad2 / 3），以协调基因表达并促进EMT 。正在进行研究以发现可以阻断TGF-β信号传导的药物。
纳米医学继续在癌症疗法的发展中带来空前的优势。工程纳米材料已被广泛研究用于抑制和消除原发性肿瘤的生长。然而，关于使用基于ENM的策略选择性靶向转移的研究仍然相当有限。基于ENM的抗癌方法包括纳米载体辅助的化学/基因递送，光热疗法和免疫疗法。尽管这些治疗有效杀死癌细胞，但一些因素（例如药物泄漏，多药耐药性，近红外（NIR）光的组织穿透深度有限）和免疫耐受性限制了这些治疗的有效性，而基于ENM的选择性抗转移疗法是不可用。
然而，ENM本身在癌症治疗中作为治疗剂的潜力已引起越来越多的关注。例如，包括氧化亚铜，氧化锌和银纳米颗粒在内的ENM本身具有细胞毒性，它们不能选择性杀死癌细胞。在最近的一项研究中，报道了基于钯（Pd）的ENM（例如PdPL）由于其出色的光热和光声特性以及所需的生物/细胞相容性而具有作为癌症治疗剂的潜力。重要的是，与其他ENM相比，PdPL显示出更高的光稳定性，并且更易于定位癌组织。然而，不管这些令人鼓舞的进展如何，很少进行关于ENM对EMT减少转移的作用的研究。因此，进行ENM对EMT靶向转移的作用研究很重要。
该研究发现Pd纳米板（PdPL）优先地生物分布到原发性肿瘤和转移性肿瘤。重要的是，PdPL在有和没有近红外（NIR）照射下均表现出对肺转移的显着抑制作用。机理研究表明，在PdPL处理后，乳腺癌细胞中的EMT受到显着损害，部分原因是由于抑制了转化生长因子-β（TGF-β）信号传导。令人惊讶的是，发现PdPL与TGF-β蛋白直接相互作用，从而减弱TGF-β在激活其下游信号传导中的功能，这可通过Smad2磷酸化的降低来证明。值得注意的是，TGF-β独立途径也参与破坏EMT和其他重要的生物学过程，这些过程是转移所必需的。另外，NIR照射对PdPL诱导的原发肿瘤和转移的抑制作用产生协同作用。
综上所述，机制研究显示，在PdPL治疗后，乳腺癌细胞中的EMT显著受损，这部分是由于转化生长因子-β(TGF-β)信号的抑制。引人注目的是，发现PdPL直接与TGF-β蛋白相互作用，减弱TGF-β激活其下游信号的功能，Smad2磷酸化减少就是证明。值得注意的是，TGF-β非依赖性途径也参与破坏上皮间质转化和其他转移所必需的重要生物学过程。此外，近红外辐射对PdPL诱导的原发性肿瘤抑制和转移产生协同效应。总之，这些结果揭示了PdPL通过抑制EMT信号传导显著抑制转移，从而表明了PdPL作为治疗乳腺癌转移的治疗剂的有希望的潜力。
