哈尔滨医科大学附属第一医院普外科孙备教授团队与中国科学院长春应用化学研究所马平安研究员团队在学科交叉与医工结合领域潜心探索，近日合作开发了一种可用于双重抑制葡萄糖和谷氨酰胺摄取诱导胰腺癌细胞焦亡的纳米药物，相关成果被最新一期国际权威期刊《美国化学会志》所发表，并入选当期杂志封面文章。

作为消化系统中恶性程度最高的肿瘤，现有各种疗法对胰腺癌的效果十分有限，急需找出全新的对抗手段。研究显示，胰腺癌细胞对葡萄糖和谷氨酰胺高度依赖，且有“成瘾性”。破坏这种葡萄糖和谷氨酰胺成瘾可能让胰腺癌细胞失去生存“土壤”。作为血浆中含量最丰富的成分之一，人血白蛋白纳米颗粒具有毒性小、稳定性好、易加工等优点，被广泛用作药物载体。这其中，代表药物白蛋白结合型紫杉醇已被纳入临床指南，成为胰腺癌辅助治疗的首选药物。目前关于葡萄糖饥饿疗法诱导细胞焦亡的常用策略主要是采用葡萄糖氧化酶，但此法需要氧气的参与，而胰腺癌由于缺乏血供和氧气，可能限制了其疗效的发挥。

在哈医大生物信息科学与技术学院副教授戚丽霜等人的协助下，研究团队首先借助生物信息学方法分析确定了胰腺癌中分别调控葡萄糖和谷氨酰胺摄取的两个重要转运蛋白GLUT1和ASCT2。随后，利用人血白蛋白纳米颗粒通过自组装方式，制备了用来传递这些转运蛋白抑制剂的人血白蛋白纳米药物BAY-876/V-9302@HSA。这种纳米药物经过释放所搭载的特异性抑制剂，遏制了胰腺癌细胞中葡萄糖和谷氨酰胺的摄取，使肿瘤细胞营养被剥夺并加重了氧化应激。对谷氨酰胺的抑制导致谷胱甘肽的合成受到抑制，进一步加剧了氧化应激反应。两者“齐心协力”，让活性氧显著提升，最终按下了胰腺癌细胞焦亡的“扳机”。实验结果显示，该纳米药物在体内外均取得了良好的抗胰腺癌效果，并能降低胰腺癌标志物糖类抗原19-9水平。

此外，细胞焦亡是一种程序性细胞死亡方式，特征是细胞膜形成孔洞，肿胀并促使内容物释放。与细胞凋亡不同，细胞焦亡能释放免疫原性物质激活免疫细胞，可为胰腺癌免疫疗法拓展新思路。同时，糖类抗原19-9是胰腺癌细胞表面高表达的糖蛋白，是唯一被美国食品药品监督管理局批准的胰腺癌诊断标记物，广泛用于胰腺癌的诊断、预后评估和疗效监测。事实上，胰腺癌手术后糖类抗原19-9水平的再次升高，通常预示肿瘤复发和不良预后。上述研究首次将糖类抗原19-9用来评估纳米材料对胰腺癌的治疗效果，更贴合临床需求。

专家评价指出，此项研究揭示了双重饥饿诱导胰腺癌细胞焦亡的途径，同时提出了一种有效构建靶向肿瘤代谢治疗纳米药物的策略，即利用生物信息学分析找出代谢靶点及最佳抑制剂，并借助巧妙的自组装技术构建纳米药物，这种策略为未来设计纳米抗肿瘤药物埋下了重要伏笔，也对人类今后攻克胰腺癌顽症展现了光明前景。