【科技前沿】

　　光明日報記者 孟歆迪

　　“自組裝”是化學(xué)分子自動(dòng)形成納米材料的一個(gè)過(guò)程。通過(guò)設計由幾個(gè)氨基酸分子構成的短肽，使其在活細胞內進(jìn)行自組裝，就可以阻斷細胞中的一種細胞器——微管的形成，從而達到抑制腫瘤細胞增殖的目的；同時(shí)，該過(guò)程還可以干擾素有細胞“能量工廠(chǎng)”之稱(chēng)的另外一種細胞器——線(xiàn)粒體的功能。通過(guò)上述“阻斷微管抑制腫瘤增殖、限供能量促進(jìn)細胞凋亡”的方式，就可以有效治療耐藥腫瘤。這種雙管齊下的“非藥物療法”為臨床晚期腫瘤和耐藥性腫瘤的治療提供了新思路。日前，同濟大學(xué)杜建忠、范震團隊的這一研究成果發(fā)表于國際頂級期刊《美國化學(xué)會(huì )志》。

　　化療是治療腫瘤的主要方法之一，但也容易誘發(fā)腫瘤耐藥性，從而導致“無(wú)藥可治”。因此，開(kāi)展針對耐藥腫瘤的“非藥物療法”研究具有重要的臨床價(jià)值和社會(huì )意義。

　　微管是由微管蛋白構成的一種重要的細胞骨架，在動(dòng)物細胞有絲分裂DNA合成后期（G2期）參與中心體的形成。在腫瘤細胞分裂間期（M期），中心體會(huì )引導細胞分裂，即意味著(zhù)腫瘤擴增。因此，抑制微管的形成就可能抑制腫瘤擴增。另外，線(xiàn)粒體作為細胞能量代謝的主要場(chǎng)所，不僅影響細胞分裂，其功能紊亂時(shí)還會(huì )誘導細胞凋亡，繼而抑制耐藥腫瘤。

　　目前，醫學(xué)上主要采用化療藥來(lái)抑制微管的形成并干擾線(xiàn)粒體功能。然而，患者難以承受因反復、長(cháng)期使用化療藥而導致的高系統性毒性。由此產(chǎn)生了一個(gè)具有挑戰性的科學(xué)問(wèn)題：如何通過(guò)“非藥物療法”來(lái)抑制腫瘤細胞中微管的形成并導致線(xiàn)粒體功能紊亂，治療耐藥腫瘤？

　　針對該問(wèn)題，研究團隊設想，是否可以合成一種無(wú)毒的短肽，使其在細胞內自組裝形成納米顆粒，以干擾微管蛋白聚合的方式調控細胞周期（G2/M）并干擾線(xiàn)粒體功能，進(jìn)而治療耐藥腫瘤？

　　團隊提出了“阻斷微管抑增殖、限供能量促凋亡”的“非藥物療法”，并以耐藥黑色素瘤為腫瘤模型開(kāi)展研究。研究人員向耐藥黑色素瘤細胞中引入一種由三個(gè)氨基酸構成的短肽，其在細胞內通過(guò)酶促自組裝形成了納米顆粒。研究發(fā)現，將納米顆粒與微管蛋白共孵育后，可有效抑制微管蛋白聚合。

　　在經(jīng)過(guò)“非藥物療法”治療后，耐藥腫瘤細胞內的微管形成受到了有效抑制，使得細胞不能無(wú)限分裂；同時(shí)，線(xiàn)粒體功能紊亂也誘導了凋亡因子的過(guò)表達，促進(jìn)了耐藥腫瘤細胞的凋亡，這樣就“雙管齊下”地逆轉了腫瘤耐藥性，并實(shí)現了耐藥腫瘤的有效治療。

　　體內實(shí)驗進(jìn)一步證明了“非藥物療法”可有效逆轉腫瘤耐藥性。在黑色素瘤周注射短肽后，腫瘤體積相比對照組減少了87.4%。同時(shí)，與化療藥物治療組相比，“非藥物療法”能有效減少或避免毒性。

　　同濟大學(xué)高分子材料系博士生孫敏為論文的第一作者，杜建忠教授和范震研究員為共同通訊作者。該研究得到了國家杰出青年科學(xué)基金、國家自然科學(xué)基金面上項目等資助。