一个CRISPR可定制的铜协调DNA纳米平台通过循环和代谢途径操纵来增强cuproptosis
Wenxian Zhang1, Zhi-Yuan Feng1, Zhe Feng1
1State Key Laboratory of Analytical Chemistry for Life Science, School of Chemistry and Chemical Engineering, Chemistry and Biomedicine Innovation Center (ChemBIC), Nanjing University, Nanjing 210023, China.
这项研究引入了一种新型的铜-DNA纳米平台 (Cu-RNP),通过增强cuproptosis来增强抗瘤疗法. 通过操纵昼夜节律和代谢途径,Cu-RNP协同诱导多模式细胞死亡,以改善癌症治疗.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 癌症治疗 癌症治疗
- 时间生物学 时间生物学
背景情况:
- 在癌症治疗中,cuproptosis显得有前途,但疗效受到瘤微环境的限制.
- 时间疗法利用昼夜节律,可以提高药物的有效性.
- 准昼夜通路提供了一个新的策略来调节癌细胞的脆弱性.
研究的目的:
- 开发一个CRISPR定制的铜-DNA纳米平台 (Cu-RNP) 以产生协同作用的抗瘤效应.
- 调查BMAL1-调节的昼夜节律在调节cuproptosis敏感性的作用.
- 通过昼夜代谢途径操纵来探索cuproptosis,化学动力学疗法和apoptosis的综合作用.
主要方法:
- Cu2+-DNA纳米球的协调驱动的自我组装与Cas13d/crRNA核糖核蛋白准BMAL1.1.
- 利用酸性和减少的内/溶酶体环境进行控制的纳米平台拆解和RNP释放.
- 评估体外和体外抗瘤反应,包括细胞死亡诱导和代谢途径分析.
主要成果:
- Cu-RNP有效地使BMAL1沉默,扰乱昼夜振荡,导致亡.
- 释放的Cu2+诱导了化学动力学治疗和耗尽的GSH,促进了cuproptosis.
- 沉默BMAL1抑制了糖分分解,增强了线粒体呼吸,并增加了对铜诱导的cuproptosis的敏感性.
- Cu-RNP通过多模式细胞死亡诱导显示出显著的抗瘤反应.
结论:
- BMAL1 调节的昼夜节律与 cuproptosis 敏感性有机相关.
- Cu-RNP通过增强cuproptosis为多式癌症治疗提供了一个有希望的策略.
- 这种方法突显了将慢性疗法与纳米药物结合起来,提高抗瘤疗效的潜力.
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