福建师范大学曾雪梅：增强胆固醇消耗的铜掺杂空心普鲁士蓝纳米颗粒抑制乳腺癌转移

1.   研究背景：

肿瘤的生长与转移高度依赖于代谢重编程，尤其表现为对葡萄糖、丙酮酸、胆固醇及脂肪酸等营养物质摄取和利用的显著增强。这种代谢适应性不仅是肿瘤侵袭和扩散的关键驱动因素，也使其成为对抗原发灶和难治性转移的潜在治疗靶点。在转移性前列腺癌、肺癌及乳腺癌中，胆固醇代谢异常活跃，并直接参与调控肿瘤细胞的迁移与侵袭过程。胆固醇通过参与脂筏形成、调控膜性质、影响免疫细胞功能等多种机制促进癌症进展。具体而言，它可激活Wnt信号通路以驱动肿瘤细胞增殖与分化，同时借助脂筏激活RAS-MAPK信号通路，进而通过上皮-间质转化（EMT）促进细胞迁移。此外，胆固醇代谢产物27-羟基胆固醇也被证实能够显著增强肿瘤细胞的成瘤与转移能力。因此，靶向胆固醇代谢过程或抑制其生物合成，展现出广阔的转移干预前景。

2.   文章概述：

2024年，福建师范大学曾雪梅和燕双仟领导的科研团队开发了一种生物相容性纳米体系（Cu-HPB/C）（由铜掺杂中空普鲁士蓝纳米颗粒Cu-HPB和胆固醇氧化酶ChOx组成）。该系统中，Cu-HPB不仅作为ChOx的载体和稳定基质，还能有效提升酶的肿瘤靶向能力、稳定性及催化活性。在肿瘤微环境中响应性释放的Cu²⁺可进一步增强ChOx活性，促进胆固醇降解与脂质筏破坏，从而抑制肿瘤细胞的侵袭与迁移。同时，反应过程中生成的H₂O₂增强了Cu-HPB介导的化学动力学疗效，加剧氧化应激并诱发铁死亡。转录组测序分析进一步证实，Cu-HPB/C可干扰胆固醇稳态，并激活多种细胞死亡途径，包括氧化应激、铁死亡、铜死亡及细胞凋亡。该体系在转移瘤小鼠模型中展现出显著抑制效果，为基于胆固醇代谢干预的肿瘤治疗及转移抑制策略开发提供了新思路。

3.   图文导读：

图1：Cu-HPB/C纳米平台的合成及抑瘤机制研究

图2：Cu-HPB/C的表征及其对ChOx的保护/增强能力。

图3：Cu-HPB/C体外治疗。

图4：转录组测序分析Cu-HPB/C对4T1细胞的治疗机制。

4. 结论：

本研究开发了一种新型纳米平台Cu-HPB/C，该平台通过精准靶向并调控胆固醇代谢，有效促进肿瘤内胆固醇消耗。在针对三阴性乳腺癌的治疗中，该体系展现出显著的肿瘤生长抑制与转移阻断效果，为克服癌细胞胆固醇代谢异常相关的治疗难题提供了新思路。此项工作不仅证实了Cu-HPB/C的治疗潜力，更凸显了靶向代谢脆弱性在癌症治疗中的重要意义。该纳米平台的成功构建为纳米医学领域的发展开辟了新途径，推动通过代谢调控实现精准高效癌症治疗策略的进步。

该项目研究获得国家自然科学基金（32201153和62275048）、福建省科技规划（2023J01292和2021J05031）等项目的资助，谨此感谢。

论文信息：

Cupric Doping Hollow Prussian Blue Nanoplatform for Enhanced Cholesterol Depletion: a Promising Strategy for Breast Cancer Therapy and Metastasis Inhibition

Shuangqian Yan#, Panpan Xue#, Ying Sun#, Tingjie Bai, Sijie Shao, and Xuemei Zeng*

Advanced Science

DOI: 10.1002/advs.202409967