代谢改变在促进肿瘤生长和转移中发挥了重要作用，特别是通过增加对营养物质如葡萄糖、丙酮酸、胆固醇和脂肪酸的需求。这种代谢灵活性是肿瘤侵袭和转移的驱动力，使其成为对抗原发性肿瘤和顽固性转移的有希望的目标。此外，在转移的前列腺、肺和乳腺癌中，胆固醇代谢过度活跃，与细胞迁移和侵袭有关。胆固醇在脂质筏形成、膜生物生成、癌症进展以及免疫细胞功能等多个过程中起着关键作用，它可以激活经典的Wnt信号通路以促进细胞增殖和分化，且脂质筏中的胆固醇可以激活RAS-MAPK信号通路，通过上皮间质过渡过程诱导细胞迁移。此外，主要的胆固醇代谢物27-羟基胆固醇，增强了肿瘤细胞的肿瘤形成和转移能力。因此，抑制胆固醇代谢或阻断其合成具有很大的转移抑制潜力。
2024年，星空平台曾雪梅和燕双仟团队合作开发了一种生物相容性纳米平台（Cu-HPB/C）（由铜掺杂中空普鲁士蓝纳米颗粒Cu-HPB和胆固醇氧化酶ChOx组成），Cu2+掺杂的中空普鲁士蓝作为ChOx的载体、庇护所和增强剂，增强ChOx的肿瘤靶向能力、稳定性和酶活性。且肿瘤微环境响应性释放的Cu2+可显著增强ChOx活性，促进胆固醇消耗和破坏脂质筏，从而阻碍细胞侵袭和迁移。同时，氧化还原反应产生的H2O2进一步增强了Cu-HPB的化学动力学治疗效果，增加了氧化应激和铁死亡。此外，转录组测序分析结果也证实了Cu-HPB/C对胆固醇稳态的影响，并揭示了细胞死亡机制，包括氧化应激、铁死亡、铜死亡和凋亡，在小鼠转移模型中显示出较好的抑制效果，这为未来研发通过增强胆固醇消耗来有效治疗肿瘤和抑制转移提供了新的策略。
本研究介绍一种新型的纳米平台Cu-HPB/C，通过靶向和调节胆固醇代谢，有效地消耗胆固醇，并在针对三阴性乳腺癌和抑制转移中展示了良好的治疗效果，提供了一种有希望的策略来克服与癌细胞中胆固醇积累相关的挑战。此外，这项研究不仅突出了Cu-HPB/C的治疗潜力，而且强调了在癌症治疗中针对代谢脆弱性的重要性。Cu-HPB/C的成功实施为纳米医学的未来发展铺平了道路，旨在通过代谢调节实现精准有效的癌症治疗。
相关成果以Cupric Doping Hollow PB based Nanoplatform for Enhanced Cholesterol Depletion: A Promising Strategy for Breast Cancer Therapy and Metastasis Inhibition的研究论文发表于Advanced Science期刊。星空平台生命科学学院为该论文的第一完成单位，工作由生命科学学院曾雪梅助理研究员、柔性电子研究院燕双仟教授、博士生薛盼盼及福州市第一总医院孙莹教授等作者共同完成。
原文链接：https://doi.org/10.1002/advs.202409967