受博弈论启发 - 谷胱甘肽介导纳米颗粒原位迈克尔加成用于引发焦亡和抗肿瘤免疫治疗
复杂的肿瘤组织中的癌细胞之间不仅通过彼此竞争以获取有限的资源,而且还会为肿瘤的生长彼此合作以与健康细胞作斗争。此外,在进化动力学的推动下,肿瘤组织表现出多种适应性反应,包括抗氧化分子的过表达、免疫抑制、不同分子之间以及癌细胞与免疫细胞之间彼此合作以利于肿瘤生长等等。如何打破肿瘤组织中这种复杂的竞争与合作关系成为了一种挑战。博弈论描述了如何通过引入竞争对手来促进内部竞争,削弱他们的合作并最终使其崩溃,从而在平等的竞争中实现获胜的目标。
为了设计出可以打破肿瘤组织中复杂的竞争与合作关系的纳米药物,我们以“进化博弈论”作为概念指导,提出将肿瘤看做一个系统,通过设计纳米药物来争夺对肿瘤生存敏感和/或有益的分子(如:抗氧化分子),从而使肿瘤系统内部的合作关系崩溃,使肿瘤微环境中发生长期且剧烈的变化并引发后续的免疫反应,最终打破肿瘤的进化适应性,实现有效的肿瘤治疗。我们通过生物矿化的方法制备了含有氧化型(−)-表没食子儿茶素-3-邻没食子酸酯(EGCG)和多金属氧酸盐结构的EGCG-钼离子配位纳米颗粒(BEM NPs),用于破坏氧化还原平衡,同时通过迈克尔加成与细胞内GSH反应,形成可以机械破坏内体和质膜的大聚集体,导癌细胞焦亡并激活抗肿瘤免疫反应,对不同类型的肿瘤进行多功能抑制。这种设计破坏了分子之间以及癌症和免疫细胞之间的合作,在癌症治疗的竞争与合作中获得最佳回报。相关研究工作发表在Angew. Chem. Int. Ed. 上。