全组件活性金属有机框架用于自卫性瘤的量身定制化疗或放射治疗

科学领域:

• 生物医学工程 生物医学工程
• 材料科学 材料科学 材料科学
• 在瘤学瘤学.

背景情况:

• 放射治疗是癌症治疗的基石,但面临着瘤抵抗机制的挑战.
• 丰富的谷氨酸 (GSH) 和高效的DNA损伤修复 (DDR) 途径对抗辐射有显著的贡献.
• 目前的组合疗法通常依赖于混合载体,这些载体可能无法充分利用活性成分.

研究的目的:

• 设计和合成一个全组件活性金属有机框架 (aaMOF) 用于增强化疗.
• 克服瘤的自卫机制,特别是谷氨 (GSH) 水平和DNA损伤修复 (DDR) 途径.
• 开发一种新的治疗策略,最大限度地提高化疗和放射治疗的疗效.

主要方法:

• 制造一个aaMOF使用thioguanine作为一个链接器和化铜作为节点.
• 调查GSH触发的aaMOF的拆解,以释放活性成分.
• 评估通过和铜离子产生活性氧物种 (ROS) 和DNA双链断裂 (DSB).
• 评估释放的瓜氨酸对DNA损伤修复 (DDR) 的抑制.
• 使用细胞系和异种移植瘤模型在体外和体内测试抗瘤功效.

主要成果:

• 在GSH触发的拆卸过程中,aaMOF成功释放了酸铜和硫氨酸.
• 化物促进了X射线能量沉积,而Cu+催化了芬顿反应,产生了显著的ROS和DSB.
• 释放的硫甘氨酸有效地抑制了DNA损伤修复 (DDR) 途径.
• 该aMOF显示了瘤自卫机制的显著破坏,包括GSH耗尽和DDR抑制.
• 基于aaMOF的化学放射治疗在细胞和异种移植模型中表现出了显著的抗瘤疗效.

结论:

• 开发的全活性金属有机框架 (aaMOF) 有效地克服了瘤对放射治疗的耐药性.
• 这种策略通过利用所有活性成分实现协同治疗效果来破坏瘤自卫途径.
• aaMOF代表了定制化疗和放射治疗的有前途的平台,具有增强的抗瘤结果.