通过喜树碱-肽偶联物纳米组装体原位递送JPH203以触发三阴性乳腺癌铁死亡

In situ delivery of JPH203 via camptothecin-peptide conjugate nanoassemblies to trigger ferroptosis in triple-negative breast cancer

作者信息Weiqi Zhang, Linjia Chen, Yahui Dong, Yinghua Zeng, Yongyu Chen, Yue Liu, Jingru Wang, Fujun Shi
PMID41839266
发布时间2026-05-10
DOI10.1016/j.jconrel.2026.114829

实验完整度

包含体外细胞实验(细胞活力、铁死亡指标)、体内正位4T1模型疗效与生物分布、免疫学检测(DC成熟、T细胞)、以及机制验证(信号通路和铁死亡抑制)多个层级。

主要模型

4T1小鼠三阴性乳腺癌细胞 MDA-MB-231和MDA-MB-468人三阴性乳腺癌细胞系 正位4T1乳腺癌小鼠模型 骨髓来源树突状细胞(BMDC)

重点核对

CPCs-JPH纳米组装体的制备与表征,包括粒径、Zeta电位、载药量等 凝胶酶响应性药物释放行为 铁死亡相关蛋白(GPX4、P-gp、mTOR)的表达变化 体内抗肿瘤疗效:肿瘤生长抑制率(81.2%)及对Fer-1的敏感性 免疫效应:肿瘤浸润DC和CD8+ T细胞的比例

摘要

三阴性乳腺癌(TNBC)由于缺乏可靶向的分子靶点和对常规疗法的固有耐药性,仍然是严峻的临床挑战。铁死亡是一种由脂质过氧化驱动的铁依赖性调节性细胞死亡,代表了TNBC中一个有前景的治疗弱点。在此,我们确定溶质载体家族7成员5(SLC7A5)是一个抑制铁死亡的预后靶点,并开发了一种肿瘤微环境(TME)响应性喜树碱(CPT)-肽偶联物(CPCs)纳米组装体,用于将SLC7A5抑制剂JPH203原位递送至TNBC。CPCs整合了主动肿瘤靶向基序、驱动自组装的基于CPT的疏水核心以及用于酶响应性解离的明胶酶可裂解连接子。在TME触发释放后,JPH203有效阻断亮氨酸摄取,抑制mTORC1信号传导,扰乱铁和氧化还原稳态,并与线粒体活性氧协同诱导强效铁死亡,在正位4T1模型中实现了81.2%的肿瘤生长抑制率,且具有良好的生物安全性。重要的是,CPCs-JPH促进树突状细胞成熟,激活CD8+ T细胞反应,并显著改善正位4T1荷瘤小鼠的生存结果。这项工作建立了一个多功能且酶响应性的纳米平台,利用铁死亡克服治疗耐药性,同时参与TNBC中的先天性和适应性免疫。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
探讨SLC7A5是否可作为TNBC的治疗靶点,以及通过CPC纳米组装体递送JPH203能否通过诱导铁死亡并激活抗肿瘤免疫来增强治疗效果。
核心机制
JPH203抑制SLC7A5介导的亮氨酸摄取,进而抑制mTORC1信号,导致GPX4表达下调、GSH耗尽,同时减弱P-gp介导的CPT外排,增强线粒体功能障碍和脂质过氧化,最终触发铁死亡并伴随免疫原性细胞死亡。
主要证据
体外细胞实验显示CPCs-JPH降低leucine水平、抑制p-mTOR、减少GPX4和P-gp表达、增加ROS和脂质过氧化;体内正位4T1模型显示CPCs-JPH抑制肿瘤生长(81.2%),而Fer-1可逆转该效应,且CPCs-JPH增加肿瘤内成熟DC和CD8+ T细胞浸润。
研究意义
该研究提供了一种多功能酶响应性纳米平台,通过靶向SLC7A5诱导铁死亡并激活抗肿瘤免疫,为TNBC的精准治疗提供新策略。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

生物信息学分析与靶点验证

识别TNBC中铁死亡相关关键基因,并验证SLC7A5的表达与预后相关性。

整合GEO和TCGA数据,分析差异表达基因,进行GO/KEGG富集和Lasso回归,筛选出SLC7A5;通过IHC和scRNA-seq验证其表达;在TNBC细胞中通过JPH203抑制SLC7A5,检测对细胞增殖、迁移及铁死亡标志物的影响。

2

CPCs-JPH纳米组装体的制备与表征

合成并表征具有TME响应性的CPC纳米载体,验证其自组装、酶响应解离及药物装载能力。

通过固相肽合成制备CPCs,用薄膜水化法负载JPH203,表征CAC、粒径、Zeta电位、TEM形貌、药物释放和细胞摄取。

3

体外铁死亡机制验证

验证CPCs-JPH通过SLC7A5抑制诱导铁死亡,并探究其分子机制。

检测CPCs-JPH处理后细胞的活力、leucine水平、mTORC1信号、GSH/GPX4水平、铁含量、脂质过氧化和线粒体功能。

4

体内肿瘤靶向与生物分布

评估CPCs-JPH在正位4T1模型中的肿瘤靶向性和生物安全性。

尾静脉注射Cy5.5标记的CPCs-JPH,进行NIRF成像观察生物分布,分析肿瘤累积和器官分布;检测肝肾功能和组织病理。

5

体内抗肿瘤疗效与免疫效应评估

评估CPCs-JPH在正位4T1模型中的抗肿瘤疗效及其与铁死亡和免疫激活的相关性。

每两天静脉注射给药三次,监测肿瘤生长和生存期;分析肿瘤组织H&E、IHC(Ki-67, SLC7A5, GPX4);检测肿瘤内DC和CD8+ T细胞浸润。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
Fmoc氨基酸GL Biochem Co.--
2-氯三苯甲基氯树脂Chuangsai Technology Co.--
HBTUAladdin Technology Co.--
三异丙基硅烷Aladdin Technology Co.--
二甲基亚砜Sigma-Aldrich Co--
JPH203----
Fer-1MCE--
去铁胺MCE--
抗SLC7A5抗体Affinity Bio ReagentsDF8065
抗SLC3A2抗体Affinity Bio ReagentsDF7468
抗SLC7A11抗体Affinity Bio ReagentsDF12509
抗mTOR抗体Affinity Bio ReagentsAF6308
抗p-mTOR抗体Affinity Bio ReagentsAF3308
抗FPN1抗体Proteintech26601-1-AP
抗FTH1抗体Proteintech11682-1-AP
抗GPX4抗体Proteintech67763-1-Ig
抗P-gp抗体Affinity Bio ReagentsAF5185
抗Ki-67抗体Proteintech27309-1-AP
抗CRT抗体Affinity Bio ReagentsDF3139
抗HMGB1抗体Affinity Bio ReagentsAF7020
抗CD8α抗体InvitrogenMA5-29682
PerCP/Cy5.5抗小鼠CD45抗体ElabscienceE-ABF1136J
FITC抗小鼠CD11c抗体ElabscienceE-AB-F0991C
PE抗小鼠CD80抗体ElabscienceE-AB-F0992D
Cyanine7抗小鼠CD86抗体ElabscienceE-AB-F0994H
FITC抗小鼠CD3抗体BD Bioscience555274
APC抗小鼠CD4抗体BD Bioscience553051
PE抗小鼠CD8a抗体BD Bioscience553033
六氟异丙醇Sigma--
尼罗红----
Perkin Elmer LS-55荧光分光光度计Perkin Elmer--
Talos F200C透射电子显微镜Thermo Fisher Scientific--
CCK-8试剂盒----
Hoechst 33342----
JC-1染料----
DCFH-DA探针----
MitoSOX Red----
C11-BODIPY探针----
FerroOrange探针----
IVIS Spectrum成像系统PerkinElmer--
Nikon AX共聚焦激光显微镜Nikon--
BALB/c小鼠Baishitong (Guangdong) Biotechnology Co.--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
细胞实验
细胞来源和培养条件;CPCs-JPH浓度;处理时间;对照设置
阅读提示:Materials and methods: Cell culture; Cell viability assays
纳米组装体制备
CPCs和JPH203的比例;溶剂体系;水合和透析条件;存储条件
阅读提示:Materials and methods: Preparation of CPCs-JPH
体外铁死亡机制
检测指标和方法(如GSH、MDA、ROS),抑制剂浓度(Fer-1, DFO)
阅读提示:Results and discussion: CPCs-JPH triggers ferroptosis; Figure 3
体内疗效评估
动物品系、性别、周龄;细胞植入数量与体积;给药方案(剂量和频率);肿瘤测量方法
阅读提示:Materials and methods: In vivo therapeutic efficacy; Figure 6
免疫分析
流式抗体克隆和稀释度;组织消化和单细胞制备方法;门控策略
阅读提示:Materials and methods: Statistical analysis; Figure 7