最近，郑州大学基础医学院/中原纳米酶实验室的阎锡蕴、范克龙、江冰团队通过结构导向设计方法成功开发了一种铁蛋白-铂前药（HFn-Pt(IV)）递送体系，为食管鳞癌（ESCC）的靶向治疗提供了新方案。该系统能有效地将铂类药物递送到肿瘤部位，在抗肿瘤效果和生物安全性方面均优于临床上广泛使用的顺铂。此外，该研究还展示了小分子药物与铁蛋白笼状结构之间的相互作用，为精准设计纳米药物载体提供了关键见解。相关工作以 “Structure-Guided Design of Ferritin−Platinum Prodrugs for Targeted Therapy of Esophageal Squamous Cell Carcinoma”为题在《ACS Nano》杂志上发表。

图1：HFn-Pt(IV)靶向治疗食管鳞癌的结构导向设计和克服顺铂耐药的机制。

顺铂是目前临床上使用最广泛的一线抗肿瘤化疗药物之一，但其耐药性和系统毒性限制了其应用。近年来，研究人员一直在开发新型的铂类纳米药物，以提高治疗效果并减少非靶向毒性。铁蛋白是一种天然的蛋白纳米笼，因其出色的肿瘤靶向性、低毒性和良好的生物相容性，被视为具有高潜力的药物载体。然而，将顺铂装载进铁蛋白纳米笼后，其药效显著下降，此现象的机制尚未被有效阐明。在该研究中，研究者成功构建了HFn-Pt(IV)药物递送体系，并设计了六种铂前药以增强顺铂的抗肿瘤活性。这一设计不仅解决了顺铂装载到铁蛋白中失活的问题，还展示了其药物靶向递送的潜力。研究进一步揭示了药物与铁蛋白纳米笼之间的相互作用机制，为优化药物装载和提高疗效提供了理论基础。实验结果显示，HFn-Pt(IV)体系在耐药细胞中的铂元素积累更高，导致DNA损伤增加和细胞毒性增强。此外，该体系在包括PDX模型在内的多种食管鳞癌小鼠模型中表现出更强的抗肿瘤活性和良好的生物安全性（图1）。这一研究为铁蛋白作为药物载体的进一步开发提供了重要的理论和实验基础，为食管鳞癌靶向治疗带来新的手段。

《ACS Nano》是纳米医学领域的顶级期刊之一，在国际上具有广泛的影响力。该期刊涵盖了纳米科学和纳米技术各个领域，促进相关学科之间的合作交流。

本工作得到了国家自然科学基金委青年基金和中国博士后科学基金会相关项目的支持。

文章链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.4c00212