中科院新突破：纳米降解剂精准摧毁肿瘤细胞线粒体

快速阅读: 据相关媒体报道，中科院团队开发出mitoNIDs纳米降解剂，能精准诱导肿瘤细胞线粒体自毁，增强CD8+T细胞杀伤力，有望提升免疫治疗效果。

IT之家 7 月 18 日消息,据“中科院之声”公众号消息,近日,中国科学院国家纳米科学中心研究团队,开发了一种名为 mitoNIDs 的纳米降解剂, 能精准诱导肿瘤细胞“自毁”线粒体 ,或增强 CD8 + T 细胞对肿瘤细胞的杀伤效率。
近年来,研究人员发现肿瘤细胞的线粒体不仅仅是“能量工厂”,还与抗免疫有关。肿瘤细胞会构建一个“冷漠”的微环境,抑制免疫信号、夺走营养、屏蔽攻击路径。这种状态被称为“免疫抑制”,是许多免疫疗法疗效不理想的根源。
因此, 线粒体越丰富的肿瘤细胞,面对 CD8+ T 细胞的杀伤越“顽强”,而线粒体较少的肿瘤更容易被清除 。线粒体就像肿瘤细胞的“护身符”,它在支撑肿瘤代谢的同时,也削弱了免疫系统的“致命一击”。
▲ CD8 + T 更倾向于杀伤线粒体含量较低的肿瘤细胞 要精准打击线粒体,不能靠药物“乱打一通”,而是要引导它自己走向灭亡。纳米诱导临近技术,好比是一种“牵线搭桥技术”:假设想让某个蛋白 A 被降解,但它在细胞中很稳定,那我们就找来一个纳米结构充当“中间人”,一头抓住 A,另一头拉来一个“拆解工”蛋白,当三者靠得足够近时,就像火花碰到了油桶,降解程序被激活。
利用纳米材料,人为将两个原本距离较远的生物分子拉近距离、制造空间邻近关系,从而诱导特定生物反应发生 。
mitoNIDs 是一种由金纳米颗粒构建的双功能纳米系统,一端装载线粒体靶向肽,可精准进入癌细胞并定位线粒体,另一端则连接自噬相关蛋白 LC3 识别肽,用于触发细胞内的自噬机制。
通过这两端的“牵线搭桥”, mitoNIDs 能够在细胞内部诱导线粒体与自噬系统的空间临近,从而启动线粒体的选择性自噬过程 。
▲ 纳米诱导临近剂选择性降解肿瘤细胞线粒体的过程 在 mitoNIDs 诱导肿瘤线粒体降解后,CD8 + T 细胞的战斗力会从三个方面得到提升 —— “亮明身份” :肿瘤细胞表面的 MHC-I 分子增多,更容易被 T 细胞识别锁定; “削弱抵抗” :肿瘤细胞内部的抗凋亡蛋白 BCL-XL 减少,面对免疫攻击时更容易“认输”; “激活盟友” :线粒体降解过程中释放的“信号分子”溶血磷脂酰肌醇,可以让 T 细胞变得更活跃、更强壮。
▲ 纳米诱导临近剂精准诱导肿瘤细胞“自毁线粒体”增效免疫治疗 在三种小动物肿瘤模型中,mitoNIDs 与多种免疫疗法联手,展现出显著增强的肿瘤抑制效果,今后仍需在临床试验中进行验证。
未来,类似的纳米“牵线搭桥”工具可能会被用于更多疾病,包括自身免疫病、神经退行性疾病甚至代谢紊乱,让人类在分子尺度上实现对生命过程的精准干预。
IT之家附论文链接: https://www.nature.com/articles/s41565-025-01909-0

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