合作文章|16S测序+代谢组学发力!结直肠癌治疗新突破:铁基纳米酶精准杀菌,让肿瘤细胞“铁死亡”无退路!

文章信息

文章标题:Targeting Peptostreptococcus anaerobius with an Iron-Based Nanozyme Reverses Ferroptosis Resistance and Enhances Antitumor Immunity in Colorectal Cancer

文章主题:靶向厌氧消化链球菌的铁基纳米酶逆转铁死亡抵抗并增强结直肠癌抗肿瘤免疫

发表期刊:Advanced Science

影响因子:IF=14.1

合作单位:华中科技大学同济医学院附属协和医院蔡开琳教授研究团队

提供的组学技术:代谢组、16s

研究背景

结直肠癌(CRC)是全球高发的恶性肿瘤,位列癌症相关发病率和死亡率前列,尽管早期检测、手术及系统治疗取得一定进展,但晚期患者预后仍不理想,且面临化疗、放疗耐药、靶向治疗效果有限及免疫治疗应答不足等多重治疗障碍;铁死亡作为一种铁依赖、以脂质过氧化为特征的调节性细胞死亡,为 CRC 治疗提供了潜在方向,然而肿瘤细胞可通过代谢和氧化还原通路重编程逃避铁死亡,且瘤内微生物群会通过产生色氨酸代谢物吲哚-3-丙烯酸(IDA),经FSP1介导的机制抑制铁死亡,促进肿瘤进展并影响治疗效果,而目前精准调控瘤内微生物群的有效策略匮乏,传统静脉抗生素难以高效靶向瘤内细菌,单原子纳米酶(SAEs)凭借优异的催化活性、可控合成性及药物递送潜力,为整合微生物群调控与催化纳米医学的 CRC 精准治疗提供了可能。

3 研究思路

研究结论

该研究通过16S rRNA测序和代谢组学分析,证实结直肠癌肿瘤组织中显著富集的厌氧消化链球菌会通过产生色氨酸代谢物吲哚-3-丙烯酸,经FSP1介导的机制抑制铁死亡并调控谷氨酰胺代谢,进而促进CRC细胞增殖、侵袭和肿瘤进展;为此构建的可霉素铁基纳米酶(Linco@Fe-zyme),兼具精准靶向清除瘤内厌氧消化链球菌和过氧化物酶(POD)样催化产生活性氧(ROS)的双重功能,可协同解除铁死亡抑制并增强脂质过氧化,同时,铁死亡肿瘤细胞释放的损伤相关分子模式(DAMPs)会触发免疫原性细胞死亡(ICD),促进树突状细胞成熟和T细胞活化以增强抗肿瘤免疫,且经 16S rRNA 测序和代谢组学验证,该纳米酶能有效重塑瘤内微生物群平衡并减少IDA等促瘤代谢物水平,最终形成整合微生物群调控与催化纳米医学、以铁死亡为核心的CRC精准治疗新策略。

结果展示

Linco通过清除肿瘤组织中的厌氧假单胞菌促进铁死亡
Linco@Fe酶的特性分析
Linco@Fe-zyme促进肿瘤细胞铁死亡以实现杀瘤效应
微生物群与代谢物分析
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