生物活性无机纳米材料和金属离子的生物学效应在肿瘤治疗中引起了越来越多的关注。钒作为一种典型的生物活性金属元素,可调节多种生物功能。然而,其在抗肿瘤治疗中的作用机制还有待考察。苏州大学程亮制备了可生物降解的二硫化钒(VS2)纳米片(NSs),作为响应性气体供体和生物活性V源,可激活癌症免疫疗法和免疫检查点阻断疗法。
本文要点
(1)二硫化钒纳米片经过聚乙二醇化后,可表现出有效的谷胱甘肽(GSH)耗竭和GSH活化的硫化氢(H2S)释放。释放的H2S通过干扰线粒体膜电位和诱导酸中毒,可促使溶酶体逃逸,并减少肿瘤细胞中三磷酸腺苷(ATP)的合成。
(2)此外,VS2-PEG可进一步降解为高价钒酸盐,导致Na+/K+ ATP酶抑制、钾流出和白细胞介素(IL)-1β的产生。同时,VS2-PEG可进一步诱导铁死亡和免疫原性细胞死亡,从而逆转免疫抑制性肿瘤微环境以刺激强烈的抗肿瘤免疫反应。
(3)VS2-PEG和α-PD-1的联合治疗显著抑制了肿瘤生长,并进一步引发了强大的免疫力,有效地战胜了肿瘤。因此,这项工作强调了钒在癌症治疗中的生物效应。
Zifan Pei, et al. Bioactive Vanadium Disulfide Nanostructure with “Dual” Antitumor Effects of Vanadate and Gas for Immune-Checkpoint Blockade-Enhanced Cancer Immunotherapy. ACS Nano. 2023
DOI:10.1021/acsnano.3c04767
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.3c04767