近日，華中科技大學同濟醫(yī)學院附屬協(xié)和醫(yī)院/新加坡國立大學研究團隊合作共同在期刊《Advanced Science》上發(fā)表了題為“Targeting Peptostreptococcus anaerobius with an Iron-Based Nanozyme Reverses Ferroptosis Resistance and Enhances Antitumor Immunity in Colorectal Cancer”的研究論文，本研究中，研究人員確定了一種腫瘤富集的厭氧菌，它通過抑制鐵死亡促進結直腸癌（CRC）的進展。為了對抗這一現(xiàn)象，研究人員設計了一種復合鐵基納米酶，其內部封裝了林可霉素，能夠選擇性地靶向并清除腫瘤內的 P. anaerobius，從而逆轉 CRC 中的鐵死亡抗性。同時，納米酶固有的類過氧化物酶（POD）活性催化羥基自由基的生成，增強細胞內氧化應激，促進鐵死亡。這種雙重機制——微生物清除和活性氧介導的鐵死亡誘導——協(xié)同抑制腫瘤生長。此外，鐵死亡的癌細胞會釋放大量損傷相關分子模式（DAMPs），從而觸發(fā)免疫原性細胞死亡（ICD），促進樹突狀細胞（DC）成熟和 T 細胞活化，從而增強抗腫瘤免疫。本研究結果強調了一種以鐵死亡為中心的新型治療策略，該策略結合了微生物群調節(jié)和催化納米醫(yī)學，用于精準治療結直腸癌。

結直腸癌治療新視角：靶向厭氧擬桿菌以調控鐵死亡

01

結直腸癌（CRC）是全球范圍內高度流行的惡性腫瘤，是癌癥相關發(fā)病率和死亡率的主要原因之一。盡管在早期檢測、手術技術和全身治療方面取得了顯著進展，但總體預后，尤其是晚期結直腸癌的預后仍不盡人意。結直腸癌治療面臨諸多障礙，如對標準化療和放療的耐藥性增加、靶向治療效果有限以及對免疫治療反應不足等。鐵死亡是一種由鐵依賴的調節(jié)性細胞死亡形式，其特征為脂質過氧化（LPO），最近作為癌癥治療的潛在途徑受到關注。然而，腫瘤細胞可通過重新編程代謝和氧化還原途徑來逃避鐵死亡，從而增強其生存能力。值得注意的是，某些厭氧菌可調節(jié)鐵代謝和氧化應激反應，從而干擾鐵死亡信號傳導并削弱治療效果。腫瘤內的微生物群已被認為與鐵死亡抑制有關。厭氧擬桿菌產生的色氨酸代謝產物吲哚-3-丙烯酸（IDA）已被證明可通過 FSP1 介導的機制抑制鐵死亡。因此，靶向結直腸癌中厭氧擬桿菌的過度增殖可能是一種潛在的治療策略。

微生物和代謝組學分析揭示了 Linco@Fe-zyme 逆轉鐵死亡的機制

02

為了探究 Linco@Fe-zyme 是否能消除腫瘤內的 P. anaerobius 并從而逆轉結直腸癌細胞的鐵死亡抗性，研究人員對新鮮冷凍的腫瘤組織進行了 16S rRNA 測序和代謝組學分析。結果表明，Linco@Fe-zyme 處理組的整體微生物群落結構明顯向健康 PBS 組的組成轉變。值得注意的是，經過 Linco@Fe-zyme 處理后，P. anaerobius 的相對豐度顯著降低，凸顯了靶向遞送系統(tǒng)增強的抗菌效力。微生物群落從與腫瘤相關的致病性特征轉變?yōu)楦胶?、更支持體內穩(wěn)態(tài)的生態(tài)系統(tǒng)。這種成分的恢復表明，Linco@Fe-zyme不僅能清除有害細菌，還能減輕由厭氧消化鏈球菌引起的微生物群失調，這可能有助于減少炎癥、改善上皮完整性，并在腫瘤微環(huán)境中營造更有利的代謝環(huán)境。

微生物群和代謝物分析

研究發(fā)現(xiàn)表明，Linco@Fe-酶能有效清除對抗鐵死亡的細菌，并降低缺鐵性貧血水平，從而恢復結直腸癌的鐵死亡敏感性。

結論

03

總之，研究人員確定了 P. anaerobius 是通過 IDA 介導的抑制作用成為鐵死亡抵抗的關鍵微生物驅動因素。其在結直腸癌組織中的高豐度以及與鐵死亡抑制的強相關性為微生物群 - 代謝 - 細胞死亡軸提供了新的見解，并凸顯了微生物干擾是結直腸癌治療中的主要障礙。為應對這一挑戰(zhàn)，研究人員構建了 Linco@Fe-zyme，這是一種納米酶，能夠實現(xiàn)靶向遞送，具有出色的生物安全性，能有效消除腫瘤內的 P. anaerobius，減少 IDA 的產生，并恢復結直腸癌細胞對鐵死亡的敏感性。此外，納米酶的類過氧化物酶催化活性通過生成活性氧進一步增強鐵死亡。與傳統(tǒng)抗生素或單一模式的鐵死亡誘導劑相比，Linco@Fe-zyme具有更強的特異性和治療協(xié)同作用，使其成為靶向微生物群和代謝的結直腸癌治療的多功能工具。

參考資料：

https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202516272

【關于投稿】

轉化醫(yī)學網（360zhyx.com）是轉化醫(yī)學核心門戶，旨在推動基礎研究、臨床診療和產業(yè)的發(fā)展，核心內容涵蓋組學、檢驗、免疫、腫瘤、心血管、糖尿病等。如您有最新的研究內容發(fā)表，歡迎聯(lián)系我們進行免費報道（公眾號菜單欄-在線客服聯(lián)系），我們的理念：內容創(chuàng)造價值，轉化鑄就未來！

轉化醫(yī)學網（360zhyx.com）發(fā)布的文章旨在介紹前沿醫(yī)學研究進展，不能作為治療方案使用；如需獲得健康指導，請至正規(guī)醫(yī)院就診。

責任聲明：本稿件如有錯誤之處，敬請聯(lián)系轉化醫(yī)學網客服進行修改事宜！

微信號：zhuanhuayixue

★ 熱門內容 ★

01

02

03

04

05

06