近日，深圳大學醫(yī)學部生物醫(yī)學工程學院黃鵬特聘教授團隊以封面論文在藥劑學國際權(quán)威期刊Journal of Controlled Release（影響因子10.5，中科院一區(qū)，TOP期刊）上發(fā)表了題為“Oxygen-regulated enzymatic nanoplatform for synchronous intervention in glycolysis and oxidative phosphorylation to augment antitumor therapy”的研究論文。醫(yī)學部博士后江珊珊和碩士研究生李婉鈺為共同第一作者，教授黃鵬為通訊作者，深圳大學為獨立完成單位。團隊所在的生物醫(yī)學工程學科屬于廣東省優(yōu)勢重點學科。
腫瘤細胞通過代謝重編程依賴糖酵解和氧化磷酸化（OXPHOS）雙重途徑獲取能量，單一代謝抑制易引發(fā)代償效應，限制治療效果?，F(xiàn)有的雙重代謝抑制藥物存在靶向性差、毒副作用大等問題，且腫瘤微環(huán)境（TME）的缺氧特性進一步削弱了氧依賴性酶催化療法的效果。本研究提出“開源節(jié)流”的氧氣（O2）調(diào)控策略，構(gòu)建了一種同步干預雙能量代謝途徑的抗腫瘤納米平臺（OAGO）。該平臺由葡萄糖氧化酶（GOx）和寡霉素A（OA）自組裝而成，并包被細菌外膜囊泡（OMVs）。OAGO在酸性TME中解離，釋放OA和GOx，恢復酶活性。通過GOx介導的糖酵解阻斷和OA誘導的OXPHOS抑制，實現(xiàn)雙能量代謝途徑的同步干預。GOx催化生成的過氧化氫導致腫瘤氧化應激，并加劇線粒體功能損傷。同時，抑制OXPHOS可減少O2消耗，從而改善TME中的缺氧（即“節(jié)流”策略）。OMV不僅增強OAGO在腫瘤內(nèi)的蓄積，還通過破壞腫瘤血管和誘導紅細胞外滲來提高腫瘤的血氧飽和度（即“開源”策略）。此外，OMV誘導的腫瘤凝血用于體內(nèi)光熱療法，進一步提升腫瘤血氧水平和局部溫度，為GOx催化提供了有利條件。在三陰性乳腺癌小鼠腫瘤模型上，OAGO表現(xiàn)出優(yōu)異的抗腫瘤療效，揭示了O2調(diào)節(jié)與能量代謝途徑的同步干預在GOx療法中的重要性，為新型抗腫瘤治療策略的開發(fā)提供了新思路。
本研究得到國家自然科學基金、深圳市科技計劃基礎研究、深圳市醫(yī)學研究專項資金、中國博士后科學基金等項目的支持。
論文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0168365925002032
