Nat Commun | 靶向转铁蛋白受体1的纳米酶递送系统助力鼻咽癌放疗增敏

鼻咽癌是一种在中国华南和东南亚地区高发的恶性肿瘤，放疗是其主要治疗手段。尽管放疗技术的进步显著提高了鼻咽癌患者的生存率，但晚期患者的预后仍然不容乐观。超过70%的患者在初次就诊时已处于晚期，局部复发和远处转移成为治疗成效不佳的主要因素。鼻咽癌的肿瘤微环境中存在高度缺氧状态，不仅助长了放疗抵抗性，还与复发和转移风险的增加密切相关，使得患者预后不佳。因此，开发能够有效缓解缺氧并增强放疗效果的策略具有重要意义。

2025年1月21日，广西医科大学张哲教授团队、中国科学院生物物理研究所阎锡蕴院士和范克龙研究员团队，中山大学附属第五医院王颖主任医师团队合作在Nature Communications上发表了文章Hypoxia-tropic delivery of nanozymes targeting transferrin receptor 1 for nasopharyngeal carcinoma radiotherapy sensitization，研发出了一种靶向转铁蛋白受体1（TfR1）的缺氧靶向纳米酶，为克服鼻咽癌放疗抵抗提供了创新策略。

TfR1是细胞摄取铁的重要转运蛋白。研究发现，TfR1在鼻咽癌组织中表达显著增加，并且其表达水平与缺氧程度呈正相关。这一发现凸显了TfR1作为治疗缺氧性鼻咽癌潜在靶点的重要潜力。

为实现对TfR1的精准靶向，研究团队精心选择了人重链铁蛋白 （HFn） 作为载体。HFn是一种具有天然笼状结构的蛋白，能够特异性地与TfR1结合，同时具备装载多种小分子或金属原子的能力，在药物递送体系中应用广泛。研究表明，静脉注射的HFn能够特异性地靶向分布到鼻咽癌的缺氧病灶。在此基础上，研究人员将铂纳米酶装载到HFn的笼状结构中，成功制备了一种新型缺氧靶向放疗增敏剂 （Pt-HFn） 。铂纳米酶是一种具有类过氧化氢酶活性的纳米材料，能够将肿瘤微环境中过量的过氧化氢转化为氧气，同时兼具沉积放射能量的特性，展现出良好的放疗增敏潜力。

Pt-HFn能够凭借HFn对TfR1的靶向性富集到鼻咽癌的缺氧区域。此外，HFn还有效防止了铂纳米酶的自聚集及其与体内生物成分的非特异性相互作用，从而确保了其在生物体系中稳定发挥催化作用。实验结果显示，Pt-HFn具有出色的类过氧化氢酶活性，能够通过原位催化产氧显著改善鼻咽癌的缺氧状态。与传统的高压氧疗法或携氧剂相比，这一策略避免了氧气快速消耗、难以控制或毒性较高等问题，更加符合临床应用的实际需求。

不论是在细胞或动物实验中，Pt-HFn均展现出显著的放疗增敏效果。Pt-HFn与放疗联合使用，能够显著抑制C666-1细胞的增殖，增强放疗诱导的DNA损伤和细胞周期阻滞。在体内实验中，无论是细胞系来源的异种移植 （CDX） 模型还是患者来源的异种移植 （PDX） 模型，Pt-HFn联合放疗均能显著抑制鼻咽癌生长，延长小鼠生存期。值得注意的是，Pt-HFn的治疗效果超过了临床广泛使用的放疗增敏剂甘氨双唑钠 （CMNa） ，并且在重复给药和长期监测过程中均表现出良好的生物相容性和低毒性，具有临床应用潜力。

该研究成果为鼻咽癌放疗增敏策略提供了新的安全有效途径，有望推动鼻咽癌治疗领域的临床转化，为广大鼻咽癌患者带来希望的曙光。未来，研究团队将进一步探索Pt-HFn在临床应用中的最佳剂量、治疗频率以及与其他治疗方法的联合应用，致力于不断提升鼻咽癌患者的治疗效果。

注：广西医科大学张哲教授、中国科学院生物物理研究所阎锡蕴院士和范克龙研究员，中山大学附属第五医院王颖主任医师为本研究共同通讯作者；中国科学院生物物理研究所张若飞博士、中山大学第五附属医院沈艳芳博士、广西医科大学周晓莹副研究员为本研究的并列第一作者。

https://www.nature.com/articles/s41467-025-56134-z

制版人：十一

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