过氧化钙纳米颗粒应用于体内的肿瘤抑制

钙离子作为细胞内信号传递的第二信使，在调节机体多种生理功能过程中起到至关重要的作用，如细胞迁移和增殖、肌肉收缩、神经元兴奋等。细胞的许多功能都依赖于细胞内外极高的钙离子浓度差，一旦这种浓度差发生改变，细胞功能就会受到干扰，甚至引起细胞死亡。

研究表明，在正常情况下，细胞对其环境中的钙离子浓度具有缜密的调控机制，使得细胞钙超载较难发生；然而，在氧化应激状态下，细胞对钙离子的调控能力将逐渐下降，导致钙离子聚集而引发钙超载；降低氧化应激后，细胞又可恢复到正常状态。细胞的氧化应激与钙超载还具有相互增强的协同作用，这为基于钙超载的肿瘤高效治疗提供了理论支持。

临床医生发现，肿瘤患者经过放疗或化疗后，CT影像显示很多治疗效果显著的患者的肿瘤病灶区出现了钙化点。

基于以上考虑，华东师范大学化学与分子工程学院、上海市绿色化学与化工过程绿色化重点实验室教授步文博，新加坡国立大学化学系教授刘小钢和复旦大学附属华山医院放射科主任姚振威等组成的联合研究团队，在《chem》上发表研究声称，向肿瘤病灶投入过氧化钙纳米颗粒（CPO NPs），能使肿瘤丧失钙调节能力，产生“钙超载”效应，达到抑制肿瘤的作用，并首次提出了新型肿瘤治疗策略——离子干扰疗法。

研究团队设计合成了一种透明质酸修饰的超小过氧化钙纳米颗粒，其在肿瘤区域的酸性微环境下，可以降解产生游离钙离子，达到诱导肿瘤死亡的目的。研究团队以小鼠作为模式动物，建立了小鼠原位乳腺癌模型，评价了CPO NPs对肿瘤生长的抑制效果。结果表明，纳米颗粒具有显著的肿瘤治疗效果。

该新型的超小过氧化钙纳米药物具有以下优势：首先，由于钙离子特殊的生物学效应存在于几乎所有的肿瘤细胞中，因此，理论上该纳米药物用于肿瘤治疗具有普适性。

其次，在正常细胞中，CPO NPs分解速度极其缓慢，缓慢分解产生的过氧化氢，可以快速被过氧化氢酶分解为氧气和水，因此，无法诱发正常细胞产生氧化应激，从而避免了钙超载。同时钙是人体必需元素，具有很好的生物安全性。

随着过氧化钙对肿瘤抑制的分子机制、药代动力学等基础研究的逐渐完善，预计这种新型的抗肿瘤纳米药物将具有极大的临床转化潜力。

文章来源：中国科学报 池涵
文章链接：https://news.sciencenet.cn/sbhtmlnews/2019/7/347574.shtm?from=groupmessage&isappinstalled=0
相关论文信息：https://doi.org/10.1016/j.chempr.2019.06.003