通過胞內(nèi)多肽自組裝，以阻斷微管抑制細胞增殖、限供能量促進細胞凋亡的方式，來有效治療耐藥腫瘤。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。4月1日，同濟大學材料科學與工程學院杜建忠/范震團隊的這一研究成果作為增選封面發(fā)表于國際期刊《美國化學會志》上。

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“無藥可治”。因此，開展針對耐藥腫瘤的“非藥物療法”研究具有重要的臨床價值和社會意義。

微管是由微管蛋白構(gòu)成的一種重要的細胞骨架，在動物細胞有絲分裂DNA合成后期參與中心體的形成。在腫瘤細胞分裂間期，中心體會促進細胞分裂，即意味著腫瘤擴增。因此，抑制微管的形成就可能抑制腫瘤擴增。另外，線粒體作為細胞能量代謝的主要場所，不僅影響細胞分裂，其功能紊亂時還會誘導細胞凋亡，繼而抑制耐藥腫瘤。

目前，主要采用化療藥來抑制微管的形成并干擾線粒體功能。然而，患者難以承受反復、長期使用化療藥而導致的高系統(tǒng)性毒性。由此產(chǎn)生了一個具有挑戰(zhàn)性的科學問題：如何通過“非藥物療法”來抑制腫瘤細胞中微管的形成并導致線粒體功能紊亂，“雙管齊下”治療耐藥腫瘤?

針對該問題，研究團隊設(shè)想，是否可以合成一種無毒的短肽，使其在細胞內(nèi)自組裝形成納米顆粒，以干擾微管蛋白聚合的方式調(diào)控細胞周期并干擾線粒體功能，進而治療耐藥腫瘤?

非藥物療法圖。采訪對象供圖

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展了研究。研究人員向耐藥黑色素瘤細胞中引入三肽，三肽在細胞內(nèi)通過酶促自組裝形成了mFFY納米顆粒。研究發(fā)現(xiàn)，將mFFY納米顆粒與微管蛋白共孵育后，該納米顆粒有效抑制、干擾了微管蛋白聚合。

在經(jīng)過“非藥物療法”治療后，由于微管蛋白不能聚合成微管，導致大多數(shù)腫瘤細胞停滯于DNA合成后期或分裂間期，從而抑制腫瘤細胞增殖。同時，線粒體功能紊亂也誘導了凋亡因子的過表達，實現(xiàn)腫瘤耐藥性逆轉(zhuǎn)。

體內(nèi)實驗也證明了“非藥物療法”可有效逆轉(zhuǎn)腫瘤耐藥性。動物實驗表明，在黑色素瘤周注射FFY后，觀察到高水平耐藥腫瘤抑制，即在兩次治療后腫瘤體積相比對照組減少了87.4%。同時，與化療藥物治療組相比，“非藥物療法”能有效減少或避免系統(tǒng)毒性。

該研究得到了國家杰出青年科學基金、國家自然科學基金面上項目等資助。

關(guān)鍵詞： 藥物療法 微管蛋白 腫瘤細胞 黑色素瘤 雙管齊下