近日，中國科學院深圳先進技術研究院材料界面研究中心耿勝勇團隊利用空間多組學揭示了黑磷對胰腺癌中癌相關成纖維細胞異質性的重塑作用，成功對黑磷抗胰腺癌的生物學功能進行了全面解析。相關成果在納米領域國際權威期刊ACS Nano上發表題為“Effect of Bioactive Black Phosphorus Nanomaterials on Cancer-Associated Fibroblast Heterogeneity in Pancreatic Cancer”的研究論文。
中國科學院深圳先進技術研究院喻學鋒研究員和耿勝勇副研究員、廣東醫科大學附屬東莞第一醫院鄭彪主任為本文共同通訊作者，北京大學深圳醫院曲建華博士和嚴子龍博士為本論文第一作者。
原文鏈接：https://doi.org/10.1021/acsnano.4c06147
胰腺癌被稱為“癌中之王”，尚無有效的治療方法。胰腺癌之所以對化療、靶向療法和免疫治療等療法具有明顯的抵抗性，主要是由于其獨特的腫瘤微環境——致密的間質。腫瘤相關成纖維細胞（CAFs）在胰腺癌進展中發揮關鍵作用，以CAFs為靶標的間質治療已成為胰腺癌治療領域的研究熱點。因此，開發新型的CAFs候選藥物并闡明其作用機制具有重要的科學意義和臨床應用價值。隨著納米技術的快速發展，各類新型納米材料為癌癥的治療提供了新思路和新方法。解析納米材料的內在生物學效應及分子靶點，有望為靶向CAFs的胰腺癌治療帶來新的機遇。
中國科學院深圳先進技術研究院材料界面研究中心是國際上最早開始黑磷生物應用研究的團隊之一，在國際上率先揭示了黑磷的細胞內降解機制以及所誘發的生物學效應（Angew. Chem. Int. Ed. 2019,58,769-774;Nat. Nanotechnol. 2021,16,1150-1160）。近年來，耿勝勇團隊通過構建肝癌、乳腺癌、胰腺癌、白血病等原位腫瘤小鼠模型，系統揭示了黑磷的抗腫瘤生物學作用機制（Adv. Sci. 2024,11,2305762;J. Control. Release 2023,354,889-901;Chem. Eng. J. 2021,421,127879;Theranostics 2020,10,4720-4736）。
基于上述研究基礎，本工作深入開展了黑磷影響胰腺癌CAFs的機制研究。在KPC小鼠模型中，利用空間轉錄組學、生物信息學和分子生物學等科學手段闡明了黑磷對胰腺腫瘤微環境和CAFs異質性的影響。研究結果表明，黑磷通過消耗炎癥細胞CAFs（iCAFs）和肌成纖維細胞CAFs（myoCAFs）兩種CAFs亞型重塑胰腺腫瘤微環境，從而抑制腫瘤進展和肝轉移。
本研究不僅為開發一種基于CAFs靶點的新型胰腺癌治療策略奠定科學基礎，也將為眾多納米材料的生物應用開辟新方向。
生物活性黑磷通過腫瘤-基質相互作用抑制CAF間充質表型。
該研究工作得到了深圳市醫學研究專項資金、科技部國家重點研發計劃、國家自然科學基金等項目資助。
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