上海
近日，华中科技大学同济医学院附属协和医院/新加坡国立大学研究团队合作共同在期刊《Advanced Science》上发表了题为“Targeting Peptostreptococcus anaerobius with an Iron-Based Nanozyme Reverses Ferroptosis Resistance and Enhances Antitumor Immunity in Colorectal Cancer”的研究论文，本研究中，研究人员确定了一种肿瘤富集的厌氧菌，它通过抑制铁死亡促进结直肠癌（CRC）的进展。为了对抗这一现象，研究人员设计了一种复合铁基纳米酶，其内部封装了林可霉素，能够选择性地靶向并清除肿瘤内的 P. anaerobius，从而逆转 CRC 中的铁死亡抗性。同时，纳米酶固有的类过氧化物酶（POD）活性催化羟基自由基的生成，增强细胞内氧化应激，促进铁死亡。这种双重机制——微生物清除和活性氧介导的铁死亡诱导——协同抑制肿瘤生长。此外，铁死亡的癌细胞会释放大量损伤相关分子模式（DAMPs），从而触发免疫原性细胞死亡（ICD），促进树突状细胞（DC）成熟和 T 细胞活化，从而增强抗肿瘤免疫。本研究结果强调了一种以铁死亡为中心的新型治疗策略，该策略结合了微生物群调节和催化纳米医学，用于精准治疗结直肠癌。
结直肠癌治疗新视角：靶向厌氧拟杆菌以调控铁死亡
01
结直肠癌（CRC）是全球范围内高度流行的恶性肿瘤，是癌症相关发病率和死亡率的主要原因之一。尽管在早期检测、手术技术和全身治疗方面取得了显著进展，但总体预后，尤其是晚期结直肠癌的预后仍不尽人意。结直肠癌治疗面临诸多障碍，如对标准化疗和放疗的耐药性增加、靶向治疗效果有限以及对免疫治疗反应不足等。铁死亡是一种由铁依赖的调节性细胞死亡形式，其特征为脂质过氧化（LPO），最近作为癌症治疗的潜在途径受到关注。然而，肿瘤细胞可通过重新编程代谢和氧化还原途径来逃避铁死亡，从而增强其生存能力。值得注意的是，某些厌氧菌可调节铁代谢和氧化应激反应，从而干扰铁死亡信号传导并削弱治疗效果。肿瘤内的微生物群已被认为与铁死亡抑制有关。厌氧拟杆菌产生的色氨酸代谢产物吲哚-3-丙烯酸（IDA）已被证明可通过 FSP1 介导的机制抑制铁死亡。因此，靶向结直肠癌中厌氧拟杆菌的过度增殖可能是一种潜在的治疗策略。
微生物和代谢组学分析揭示了 Linco@Fe-zyme 逆转铁死亡的机制
02
为了探究 Linco@Fe-zyme 是否能消除肿瘤内的 P. anaerobius 并从而逆转结直肠癌细胞的铁死亡抗性，研究人员对新鲜冷冻的肿瘤组织进行了 16S rRNA 测序和代谢组学分析。结果表明，Linco@Fe-zyme 处理组的整体微生物群落结构明显向健康 PBS 组的组成转变。值得注意的是，经过 Linco@Fe-zyme 处理后，P. anaerobius 的相对丰度显著降低，凸显了靶向递送系统增强的抗菌效力。微生物群落从与肿瘤相关的致病性特征转变为更平衡、更支持体内稳态的生态系统。这种成分的恢复表明，Linco@Fe-zyme不仅能清除有害细菌，还能减轻由厌氧消化链球菌引起的微生物群失调，这可能有助于减少炎症、改善上皮完整性，并在肿瘤微环境中营造更有利的代谢环境。
微生物群和代谢物分析
研究发现表明，Linco@Fe-酶能有效清除对抗铁死亡的细菌，并降低缺铁性贫血水平，从而恢复结直肠癌的铁死亡敏感性。
结论
03
总之，研究人员确定了 P. anaerobius 是通过 IDA 介导的抑制作用成为铁死亡抵抗的关键微生物驱动因素。其在结直肠癌组织中的高丰度以及与铁死亡抑制的强相关性为微生物群 - 代谢 - 细胞死亡轴提供了新的见解，并凸显了微生物干扰是结直肠癌治疗中的主要障碍。为应对这一挑战，研究人员构建了 Linco@Fe-zyme，这是一种纳米酶，能够实现靶向递送，具有出色的生物安全性，能有效消除肿瘤内的 P. anaerobius，减少 IDA 的产生，并恢复结直肠癌细胞对铁死亡的敏感性。此外，纳米酶的类过氧化物酶催化活性通过生成活性氧进一步增强铁死亡。与传统抗生素或单一模式的铁死亡诱导剂相比，Linco@Fe-zyme具有更强的特异性和治疗协同作用，使其成为靶向微生物群和代谢的结直肠癌治疗的多功能工具。
参考资料：
https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202516272
【关于投稿】
转化医学网（360zhyx.com）是转化医学核心门户，旨在推动基础研究、临床诊疗和产业的发展，核心内容涵盖组学、检验、免疫、肿瘤、心血管、糖尿病等。如您有最新的研究内容发表，欢迎联系我们进行免费报道（公众号菜单栏-在线客服联系），我们的理念：内容创造价值，转化铸就未来！
转化医学网（360zhyx.com）发布的文章旨在介绍前沿医学研究进展，不能作为治疗方案使用；如需获得健康指导，请至正规医院就诊。
责任声明：本稿件如有错误之处，敬请联系转化医学网客服进行修改事宜！
微信号：zhuanhuayixue
★ 热门内容 ★
01
02
03
04
05
06
特别声明：以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布，本平台仅提供信息存储服务。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.
