肿瘤的超声照射导致脂质纳米颗粒(如上图所示)释放有害的ROS和CRISPR/Cas9基因编辑系统
学分:改编自ACS中央科学2021，DOI: 10
1021/acscentsci
1c01143 声动力疗法将超声波与药物相结合，在肿瘤部位释放有害的活性氧
然而，这种治疗并不十分有效，因为癌细胞可以激活抗氧化防御系统来对抗它
现在，在ACS Central Science上报道的研究人员已经通过CRISPR/Cas9基因编辑突破了这些防御，允许声动力疗法有效地缩小小鼠肝癌模型中的肿瘤
肝细胞癌是最常见的肝癌，预后不良，切除部分肝脏或移植健康肝脏的手术治疗不适合病情较晚期的患者
因为超声波可以深入组织内部，声动力疗法可能是治疗肝细胞癌的一种有效的、非侵入性的方法
但目前，癌细胞可以通过激活一种名为核因子红系2相关因子2 (NFE2L2)的基因来快速克服这种疗法，该基因部署了细胞的解毒和抗氧化酶防御
CRISPR/Cas9基因编辑技术已被用于在实验室中敲除基因表达
因此，，，徐，和他的同事想知道他们是否可以通过使用这种技术来减少NFE2L2的表达来提高声动力疗法的有效性
作为第一步，研究人员将CRISPR/Cas9系统和ROS前体分子封装在脂质纳米颗粒中
然后，他们用纳米粒子在培养皿中处理肝细胞癌细胞
脂质纳米粒被细胞的溶酶体吸收
超声处理导致ROS形成，破坏溶酶体，使CRISPR/Cas9系统进入细胞核，并抑制NFE2L2基因表达
活性氧也破坏了其他细胞成分
结果，与没有NFE2L2基因编辑的情况相比，死于声动力疗法的癌细胞明显更多
接下来，研究小组将纳米粒子疗法注射到植入人类肝细胞癌肿瘤的小鼠体内
在纳米粒子和超声波联合治疗15天后，小鼠体内的所有肿瘤都消失了，再也没有回来
单独用声动力疗法治疗的小鼠比未治疗的小鼠具有更少的肿瘤，但是CRISPR/Cas9系统的加入显著提高了该疗法的有效性
研究人员说，因为基因编辑只发生在超声波照射下的肿瘤组织中，所以不会导致健康组织中的基因突变
作者感谢国家自然科学基金和上海市卫生委员会的资助
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