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第一作者及通訊作者：劉晨冬李煉

論文解讀

CXCR4是一個(gè)常被乳腺癌細(xì)胞“劫持”的細(xì)胞表面受體，與癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移惡化息息相關(guān)。目前市面上有兩種CXCR4靶向的拮抗藥物Motixafortide和Plerixafor用于癌癥治療，還有多款藥物處于臨床實(shí)驗(yàn)階段。

學(xué)者們發(fā)現(xiàn)，目前的CXCR4拮抗藥物雖然可以很好地和CXCR4結(jié)合，但是在進(jìn)一步限制腫瘤的能力上還有提升的空間。大量研究表明，將細(xì)胞表面的CXCR4簇和到一起可以大大增強(qiáng)腫瘤抑制效果。那么如何將一個(gè)CXCR4聚成一簇呢？在這篇文章中，研究者們介紹一種通過(guò)兩根納米線制成的“補(bǔ)丁”，誘導(dǎo)CXCR4形成超集群的拮抗作用。

研究者們通過(guò)體外實(shí)驗(yàn)先證明了納米線的自組裝效果，以及與CXCR4受體結(jié)合并聚集它們的功能。這種聚集可以在體外有效地抑制腫瘤細(xì)胞的遷移與侵襲能力。通過(guò)進(jìn)一步的小鼠體內(nèi)實(shí)驗(yàn)，研究者們發(fā)現(xiàn)，控制時(shí)間按次序加入兩根化學(xué)合成的納米線，可以很好地抑制乳腺癌細(xì)胞擴(kuò)散至肺部或其他部位。這種方法還可以增強(qiáng)腫瘤的光動(dòng)力療法，激發(fā)對(duì)乳腺癌本身的抗腫瘤效果等。

為了研究聚成簇的CXCR4是否確實(shí)能夠破壞下游腫瘤轉(zhuǎn)移的信號(hào)通路，研究者們通過(guò)蛋白質(zhì)組學(xué)分析、體外愈傷實(shí)驗(yàn)、細(xì)胞遷移與腫瘤侵襲實(shí)驗(yàn)分析了納米線對(duì)腫瘤抑制的作用，效果顯著。

其中腫瘤侵襲實(shí)驗(yàn)里使用的GelNest^TM基質(zhì)膠起到了模仿體內(nèi)基質(zhì)膜的作用。我們可以看到用P-BS-CM1/P-CM2（納米線組合）處理的乳腺癌細(xì)胞4T1的侵襲能力大大降低。

染成藍(lán)色的細(xì)胞越少，說(shuō)明腫瘤的侵襲能力越弱。其中用納米線組合處理的實(shí)驗(yàn)組藍(lán)色區(qū)域最小。

方法簡(jiǎn)介

1. 將 4T1 細(xì)胞（5 × 10⁵ 個(gè)）培養(yǎng)在 12 孔板（NEST 712001）中，培養(yǎng)成覆蓋率超過(guò) 90% 的單層細(xì)胞。

2. 將4T1（5 × 10⁵ 個(gè)）細(xì)胞鋪在GelNest^TM基質(zhì)膠（NEST 211222）包被的細(xì)胞小室中。

3. 用激活液、BS、P-BS和納米線組合分別處理對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組，培養(yǎng) 24 小時(shí)。

4. 用0.1%結(jié)晶紫染色并顯微鏡成像觀察。

原文引用及鏈接

Zhou, M., Liu, C., Li, B. et al. Cell surface patching via CXCR4-targeted nanothreads for cancer metastasis inhibition. Nat Commun 15, 2763 (2024).

https://doi.org/10.1038/s41467-024-47111-z

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