研究提出納米酶靶向乏氧病灶增強鼻咽癌放療敏感性策略

鼻咽癌是源于鼻咽黏膜的惡性腫瘤。由于鼻咽解剖位置的特殊性，放療是鼻咽癌的主要治療手段。盡管放療技術的進步提高了早期患者的生存率，但晚期患者的治療效果仍然受限，并常因局部復發和遠程轉移導致治療失敗。其中，腫瘤微環境高度乏氧是放療失敗的重要原因之一。同時，傳統方法如高壓氧療法和攜氧劑存在局限性。因此，開發高效且精準的放療增敏策略是鼻咽癌等實體瘤臨床治療的迫切需求。

在這一背景下，具有類過氧化氫酶活性的納米酶因獨特的優勢而備受關注。納米酶能夠在腫瘤微環境中催化過氧化氫分解，原位持續生成氧氣，從而改善腫瘤乏氧狀態。相比傳統方法，納米酶避免了氧氣消耗迅速、難以控制或毒性顯著等問題，更符合臨床實際需求。要實現納米酶的高效應用，關鍵在于精準靶向乏氧病灶。目前，關于乏氧腫瘤細胞表面標志物的研究有限，在一定程度上阻礙了靶向策略的開發工作。

中國科學院院士、生物物理研究所研究員閻錫蘊與研究員范克龍團隊，聯合中山大學附屬第五醫院教授王穎團隊、廣西醫科大學教授張哲團隊，針對鼻咽癌的細胞表面靶點進行廣泛篩選，鑒定出轉鐵蛋白受體1（TfR1）作為乏氧病灶的特異性靶點，并開發了針對性的納米酶遞送系統和放療增敏策略。這一策略顯著改善了鼻咽癌的乏氧狀況并提升了放療效果。1月21日，相關研究成果以Hypoxia-tropic delivery of nanozymes targeting transferrin receptor 1 for nasopharyngeal carcinoma radiotherapy sensitization為題，發表在《自然-通訊》（Nature Communications）上。

該研究分析了臨床樣本，證實了鼻咽癌具有顯著的乏氧特性。進一步，研究通過對細胞表面蛋白數據庫收錄的上千種蛋白進行篩選發現，TfR1在鼻咽癌中高表達，且與乏氧狀態緊密相關，是潛在的乏氧病灶靶點。前期研究證實人重鏈鐵蛋白（HFn）是TfR1的特異性配體，并將其開發為多功能籠狀載體，用于遞送小分子藥物、無機顆粒和核酸等。該研究發現，HFn能夠通過特異性結合TfR1，有效靶向鼻咽癌乏氧病灶。

基于這一發現，該研究利用HFn作為載體，裝載兼具類過氧化氫酶活性和放射能量吸收特性的鉑納米酶，開發出新型的放療增敏劑（Pt-HFn）。HFn能夠改善鉑納米酶的分散性，并可以通過殼核協同效應增強其類過氧化氫酶活性。在鼻咽癌異種移植模型中，Pt-HFn增敏劑憑借HFn載體的靶向性，有效富集于乏氧病灶，展現出優異的乏氧緩解效果。研究顯示，Pt-HFn聯合放療的治療效果優于臨床使用的放射增敏劑甘氨雙唑鈉，在單劑量和分割放療模式中均表現出更高療效，且未觀察到明顯毒副作用。

上述研究為利用納米酶克服鼻咽癌乏氧提供了可靠的細胞表面靶點和可行的放療增敏策略，為臨床轉化奠定了基礎。同時，TfR1作為鼻咽癌乏氧病灶的表面靶點，可為開發新型治療方法開辟新路徑。

研究工作得到國家自然科學基金、國家重點研發計劃、中國科學院青年創新促進會會員項目等的支持。

論文鏈接