不可逆電穿孔(irreversible electroporation,IRE)消融是一種新興的腫瘤介入治療方法,通過插入腫瘤的針狀電極釋放高壓電脈沖,永久性破壞細胞膜、殺傷癌細胞。與傳統(tǒng)消融技術(shù)相比,IRE消融精確、手術(shù)并發(fā)癥少,已在臨床試驗中顯著延長了胰腺癌患者的生存期。IRE的消融效果與脈沖電場(pulsed electric field,PEF)強度相關(guān)。實體腫瘤微環(huán)境異質(zhì)性高,PEF強度分布不均。在低場強中殘存的癌細胞是IRE術(shù)后腫瘤復發(fā)的重要危險因素,嚴重制約了患者的長期預后,亟需開發(fā)有效的治療增敏手段。近年來,趙俊團隊圍繞PEF的生物效應和增敏策略持續(xù)挖掘,已在免疫治療(Nature Communications 2019;Advanced Science 2022)與靶向治療(ACS Nano 2023;Acta Pharmacologica Sinica 2024)方向開展了一系列探索。

2026年1月19日,Nature Communications在線發(fā)表了華中科技大學趙俊團隊與殷濤團隊的最新成果Disruption of Iron Homeostasis Sensitizes Pancreatic Cancer to Irreversible Electroporation。研究發(fā)現(xiàn),鐵基金屬框架納米粒子(MOF-Fe)可通過引起鐵離子過載誘導鐵死亡,進而增強胰腺癌細胞對PEF的響應。但是其細胞內(nèi)鐵穩(wěn)態(tài)機制隨之啟動,鐵蛋白重鏈亞基1(FTH1)表達上調(diào)并儲存過量的鐵離子,削弱MOF-Fe的增敏效果。團隊由此通過理性設(shè)計和篩選,開發(fā)了基于花生四烯酸的蛋白靶向水解嵌合體(PROTAC)分子C20U4V,可在MOF-Fe存在下有效降解FTH1,提升鐵死亡效果。為提高C20U4V的水溶性和生物利用度,團隊進一步開發(fā)了基于苯硼酸頻哪醇酯的活性氧響應型可降解高分子膠束。所得劑型M-C20U4V與MOF-Fe聯(lián)合時,在患者類器官和動物模型中顯著增強了PEF消融的療效。因此,干擾細胞內(nèi)鐵穩(wěn)態(tài)是增強胰腺癌對不可逆電穿孔消融的治療響應的可行策略。

本研究由華中科技大學同濟醫(yī)學院基礎(chǔ)醫(yī)學院人體解剖學系趙俊團隊與附屬協(xié)和醫(yī)院胰腺外科殷濤團隊合作完成。基礎(chǔ)醫(yī)學院博士研究生李林容、蘇世浩為本文共同第一作者,基礎(chǔ)醫(yī)學院組織胚胎學系龍欣博士、協(xié)和醫(yī)院殷濤教授、基礎(chǔ)醫(yī)學院人體解剖學系趙俊教授為共同通訊作者。該研究得到國家自然科學基金、湖北省重點研發(fā)計劃、湖北省自然科學基金和華中科技大學研究生創(chuàng)新基金的資助。
論文原文鏈接:https://www.nature.com/articles/s41467-026-68585-z