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三磷酸腺苷（ATP）在肿瘤细胞中过度富集，并在在细胞呼吸、信号转导和酶催化等多种细胞内过程中起核心作用。ATP产生的主要场所是线粒体，线粒体病是遗传缺损引起线粒体代谢酶缺陷，致使ATP合成障碍，因此线粒体病引起的ATP消耗被广泛认为是通过干扰代谢来控制肿瘤生长的一种有效方法。然而，在复杂的生物环境下，ATP的选择性封存或耗竭仍然是一个巨大的挑战。
针对这一问题，哈尔滨医科大学徐万海教授、国家纳米科学中心王浩研究员、武汉理工大学程冬炳教授等利用体内自组装纳米材料，该研究设计了一种细胞内ATP隔离（IAS）系统，用于靶向抑制膀胱癌。相关研究成果发表于《国家科学评论》（National Science Review，NSR），哈医大附属肿瘤医院侯大勇教授和王璐教授，国家纳米科学中心张薿元博士为论文的共同第一作者。
核肽形貌转变诱发线粒体病样损伤用于靶向治疗膀胱癌
研究中设计了可形貌转变的核肽材料，其自组装形成纳米颗粒。进入细胞后，核肽纳米颗粒与核转运蛋白(KPNA2)结合后，转化为纳米纤维状的ATP隔离(IAS)系统。IAS系统在肿瘤细胞核表面构建具有暴露ATP结合位点的纳米纤维纳米结构，最后诱导线粒体病样损伤。在该研究中，多个膀胱肿瘤细胞系(T24、EJ和RT-112)对IAS系统的半最大抑制浓度(IC50)比对照组降低了大约4倍。静脉注射IAS系统导致T24异种移植小鼠肿瘤部位的剂量依赖性积累。值得注意的是，IAS系统在多个肿瘤模型中都表现出了显著的抗肿瘤功效。最后该研究表明，细胞内选择性隔离ATP诱导的线粒体病样损伤在治疗恶性肿瘤中具有非常大的潜力。
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