發展唑來磷酸的配位金屬奈米粒子以提高抗癌療效

癌症是導致死亡的主要原因之一，因為傳統的癌症療法缺乏特異性和抗藥性等限制，容易導致癌症復發。因此奈米粒子的開發就相當的重要，因為奈米粒子可以透過EPR效應使奈米粒子更容易地進入腫瘤組織，同時在腫瘤組織內滯留更長的時間，提高藥物的治療效果，同時減少了對周圍正常組織的影響。此外，奈米粒子的表面能夠覆蓋不同種類的生物分子提高對癌症的檢測和治療。我們利用了磷酸根能夠和鐵離子形成配位鍵來製成奈米粒子的特性，因此使用zoledronic acid (唑來磷酸，ZOL) 和氯化鐵製成奈米粒子，也就是FZ。但是氯化鐵和ZOL上的磷酸根鍵結的是三價鐵離子，由於三價鐵離子和磷酸根的鍵結能力很強，會導致ZOL無法釋放至細胞中，因為單寧酸能夠將三價鐵離子還原成二價鐵離子，使得鐵離子和磷酸根的鍵結能力減弱，並導致ZOL能夠釋放至細胞中。所以將氯化鐵、單寧酸和ZOL配製而成的奈米粒子命名為FTZ，二價鐵離子會和細胞中的H2O2透過Fenton reaction生成OH- (氫氧自由基)，進而和ZOL所抑制的GPX4偕同加強，導致Ferroptosis發生，進而導致癌細胞死亡。另一方向，因為Fucoidan會和癌細胞表面的p-selectin結合，所以我們在FTZ NPs中加入Fucoidan，配置成FTZ@Fu，讓Fucoidan和p-selectin結合，進而使FTZ NPs能夠去識別癌細胞起到抑制作用並減少對周圍組織造成的副作用。Immunogenic cell death (ICD)是近年來發現的一種細胞死亡過程，同時我們驗證，FTZ NPs會誘導Ferroptosis的發生，導致細胞死亡，並且會使腫瘤細胞釋放DAMPs，刺激樹突細胞活化，導致ICD發生，促進一系列免疫反應的發生。透過實驗發現FTZ@Fu NPs確實有造成ICD，進而促進癌細胞的死亡。最後，也透過動物實驗中證實FTZ@Fu NPs，會抑制腫瘤的生長，並且能夠增強腫瘤組織中的免疫反應，進而抑制腫瘤的肺轉移。