Nat Nanotech：可转化的纳米肽在体内抑制HER2信号并导致癌细胞死亡

来源：BioArt

人表皮生长因子受体2 (HER2)在20%以上的乳腺癌中过表达，在胃癌、大肠癌、卵巢癌和膀胱癌中表达较少。与由突变或融合致癌基因引起的对单一治疗反应良好的癌症不同，HER2过表达的多种癌症常常需要联合用药。这是因为后一类肿瘤是由HER2大量过表达和基因扩增驱动的。HER2是一种受体酪氨酸激酶，通常通过与自身或家族成员EGFR、HER3或HER4的诱导二聚激活。在HER2阳性肿瘤中，HER2s大量过表达并构成二聚体，导致下游基因增殖和生存通路的持续激活和恶性表型。

2020年1月27日，加州大学戴维斯分校Kit S. Lam教授团队联合中科院纳米科学与技术中心王磊特聘研究员在Nature Nanotechnology杂志上发表了题为“Transformable peptide nanoparticles arrest HER2 signalling and cause cancer cell death in vivo”的文章，报道了一种HER2介导的、以肽为基础的、无毒的可纤维化结构转化的纳米颗粒，它作为无任何其他药物添加的单一疗法对HER2阳性的乳腺癌异种移植模型非常有效。这种细胞表面受体介导的可转化肽纳米平台具有巨大的临床应用潜力。

本文作者设计并合成了一种智能超分子肽，BP-FFVLK-YCDGFYACYMDV，它能够在水环境和血液循环中组装成纳米颗粒 (NPs)，但在肿瘤部位与细胞表面HER2结合后原位转化成纳米纤维结构 (NFs)。这种可转换的肽单体 (TPM) 由三个不同的功能域组成: (1) bis-pyrene (BP) 具有聚合诱导荧光属性 (AIE)，并且可以作为一个疏水核心诱导纳米胶束的形成，(2) KLVFF -sheet 形成肽，它起源于β-amyloid (Aβ) 肽，(3)靶向HER2膜表面受体的二硫化环肽YCDGFYACYMDV，这一模拟肽来源于一个 HER2抗体的主要序列。在水相条件下，可转化的肽单体会自组装成球形纳米胶束，其中BP和KLVFF结构域构成胶束的疏水核，YCDGFYACYMDV靶向肽构成带负电荷的亲水电晕外层。通过静脉注射到接种HER2阳性肿瘤的小鼠体内，发现纳米胶束优先堆积在肿瘤部位。在肿瘤细胞表面，通过与HER2受体蛋白的相互作用之后，纳米胶束将进行原位转化成纤维结构网络，进而抑制HER2表面受体蛋白的二聚化作用，防止下游细胞增殖和存活信号的基因表达。作者通过体外及体内实验验证了纳米颗粒的纤维化转化和最终良好的肿瘤治疗效果。这种纤维结构转化的超分子肽代表了一类受体介导靶向癌症纳米新型疗法。

这篇文章中，博士后张路为第一作者，自2016年起加入Kit S. Lam教授团队。联合培养博士生井笛为共同第一作者。Kit S. Lam教授和王磊特聘研究员为本文通讯作者。加州大学戴维斯分校李元培副教授团队和李健健教授团队参与了本文的部分研究工作及讨论。

原文链接：

https://doi.org/10.1038/s41565-019-0626-4