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Syphilis mimetic nanoparticles for cuproptosis-based synergistic cancer therapy via reprogramming copper metabolism
International Journal of Pharmaceutics ( IF 5.3 ) Pub Date : 2023-05-08 , DOI: 10.1016/j.ijpharm.2023.123025
Jingzhe Zhang 1 , Maosen Han 1 , Jing Zhang 1 , Mohnad Abdalla 1 , Peng Sun 2 , Zhenmei Yang 1 , Cai Zhang 1 , Ying Liu 1 , Chen Chen 3 , Xinyi Jiang 1
International Journal of Pharmaceutics ( IF 5.3 ) Pub Date : 2023-05-08 , DOI: 10.1016/j.ijpharm.2023.123025
Jingzhe Zhang 1 , Maosen Han 1 , Jing Zhang 1 , Mohnad Abdalla 1 , Peng Sun 2 , Zhenmei Yang 1 , Cai Zhang 1 , Ying Liu 1 , Chen Chen 3 , Xinyi Jiang 1
Affiliation
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Small cell lung cancer (SCLC) is one of the most devastating type of human lung cancer and has a high propensity to metastasize into the brain. Cuproptosis recently has been defined as a copper dependent cell death, offers a new lens to develop the novel copper-based nanostructure inducing cuproptosis for suppressing tumor growth and metastasis. Here, we report a syphilis mimetic TP0751-peptide decorated stem cell membrane-coated copper-based metal organic framework (Cu-MOF) nanodelivery system for SCLC brain metastasis. The Cu-MOF is employed as nanocarrier to support siRNA with high loading efficiency, and its pH sensitivity facilitates endosomal disruption upon cellular uptake. Furthermore, the cell membrane coating Cu-MOF presents a good biocompatibility, high BBB transcytosis, and specific uptake by tumor cells within the brain. In vitro and in vivo trials have shown that TP-M−Cu−MOF/siATP7a exhibited high silencing efficiency against target gene, specifically blocked copper trafficking, increased copper intake, triggered cuproptosis, and improved therapeutic efficacy in SCLC brain metastasis tumor-bearing mice. Overall, the biomimetic nanodelivery platform presented here further offers a promising way of orchestrating gene therapy to target copper-dependent signalling for reprogramming copper metabolism and cuproptosis-based synergistic therapy in mice bearing brain metastases.
中文翻译：
梅毒模拟纳米颗粒通过重编程铜代谢用于基于 cuproptosis 的协同癌症治疗
小细胞肺癌 （SCLC） 是最具破坏性的人类肺癌类型之一，极易转移到大脑中。铜质细胞病最近被定义为铜依赖性细胞死亡，提供了一种新的镜片来开发诱导铜质质合金的新型铜基纳米结构，以抑制肿瘤生长和转移。在这里，我们报道了一种用于 SCLC 脑转移的梅毒模拟物 TP0751 肽装饰的干细胞膜包被的铜基金属有机框架 （Cu-MOF） 纳米递送系统。Cu-MOF 用作纳米载体以支持具有高负载效率的 siRNA，其 pH 敏感性有助于在细胞摄取时破坏内体。此外，细胞膜包被 Cu-MOF 具有良好的生物相容性、高 BBB 转胞吞作用和脑内肿瘤细胞的特异性摄取。体外和体内试验表明，TP-M-Cu-MOF/siATP7a 对靶基因表现出高沉默效率，特别是阻断铜运输，增加铜摄入量，触发铜诱导，并提高 SCLC 脑转移荷瘤小鼠的治疗效果。总体而言，这里介绍的仿生纳米递送平台进一步提供了一种很有前途的方法，可以协调基因治疗，以靶向铜依赖性信号，以重编程铜代谢和基于铜转移的小鼠的协同治疗。
更新日期：2023-05-08
中文翻译：
梅毒模拟纳米颗粒通过重编程铜代谢用于基于 cuproptosis 的协同癌症治疗
小细胞肺癌 （SCLC） 是最具破坏性的人类肺癌类型之一，极易转移到大脑中。铜质细胞病最近被定义为铜依赖性细胞死亡，提供了一种新的镜片来开发诱导铜质质合金的新型铜基纳米结构，以抑制肿瘤生长和转移。在这里，我们报道了一种用于 SCLC 脑转移的梅毒模拟物 TP0751 肽装饰的干细胞膜包被的铜基金属有机框架 （Cu-MOF） 纳米递送系统。Cu-MOF 用作纳米载体以支持具有高负载效率的 siRNA，其 pH 敏感性有助于在细胞摄取时破坏内体。此外，细胞膜包被 Cu-MOF 具有良好的生物相容性、高 BBB 转胞吞作用和脑内肿瘤细胞的特异性摄取。体外和体内试验表明，TP-M-Cu-MOF/siATP7a 对靶基因表现出高沉默效率，特别是阻断铜运输，增加铜摄入量，触发铜诱导，并提高 SCLC 脑转移荷瘤小鼠的治疗效果。总体而言，这里介绍的仿生纳米递送平台进一步提供了一种很有前途的方法，可以协调基因治疗，以靶向铜依赖性信号，以重编程铜代谢和基于铜转移的小鼠的协同治疗。
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