倪石磊课题组：多功能靶向纳米颗粒治疗恶性胶质瘤领域取得成果

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日前，山东大学齐鲁医院神经外科、脑与类脑研究院倪石磊教授课题组，在美国化学院杂志期刊ACS Applied Materials & Interfaces（JCR一区，IF8.76）上发表题为“Glioblastoma Therapy Using Codelivery of Cisplatin and Glutathione Peroxidase Targeting siRNA from Iron Oxide Nanoparticles”的文章，这是山东大学脑科学与化学学科交叉的代表成果之一，山东大学为第一作者和通讯作者单位。山东大学齐鲁医院博士生、卑尔根大学博士交换生张玉霖为第一作者，神经外科倪石磊教授为通讯作者，合作者包括齐鲁医院、脑与类脑科学研究院和卑尔根大学的其他研究人员。

       胶质母细胞瘤（GBM）是成人恶性脑肿瘤中最常见和致命的类型，尽管关于GBM的分子生物学研究已经取得了很多突破性进展，但当前临床治疗中仍缺乏有效的干预措施，GBM患者的中位总生存期仍少于15个月。GBM细胞常侵袭性生长在脑组织中，导致单纯手术切除很难根治GBM。GBM术后95%复发位于术腔2-3厘米范围内，因此预防GBM术后局部复发是提高胶质瘤患者预后的有效措施。基于GBM特殊的病理生理特点，倪石磊教授课题组提出了一种创新的局部化疗体系(FA/ Pt-si-GPX4 @ IONPs)，该体系是基于多孔氧化铁纳米颗粒(IONPs)，其内部搭载了顺铂(Pt)和小干扰RNA (si-GPX4)，搭载药物的IONPs表面修饰了叶酸，能够与胶质瘤表面高表达的叶酸受体结合。FA/ Pt-si-GPX4 @ IONPs纳米药物通过联合基因疗法和化学疗法靶向诱导GBM细胞发生铁死亡(Ferroptosis)和凋亡(Apoptosis)，起到抑制胶质瘤术后局部复发的作用。
        倪石磊教授课题组发现，FA/ Pt-si-GPX4 @ IONPs对GBM细胞U87MG和P3＃GBM产生了明显杀伤作用，但对正常人星形胶质细胞（NHA）没有明显作用。纳米药物在细胞内降解过程中，IONPs显著提高了GBM细胞内铁离子和亚铁离子（Fe2 +和Fe3 +）的水平。而Pt抑制了肿瘤细胞核DNA和线粒体DNA的合成，导致了细胞凋亡，此外Pt通过激活NADPH氧化酶（NOX）增加了细胞内H2O2的水平。 不稳定的Fe2 +、Fe3 +和H2O2之间的Fenton反应产生了具有强烈细胞毒性的羟自由基，羟自由基氧化不饱和脂肪酸而引发铁死亡，同时搭载的si-GPX4抑制GPX4的表达协同提高诱发铁死亡效果。该治疗方法在体外和体内均获得了显著治疗效果，这表明FA/ Pt-si-GPX4 @ IONPs纳米制剂可安全有效地诱导GBM细胞发生铁死亡和凋亡，FA/ Pt-si-GPX4 @ IONPs纳米药物有望应用于GBM的治疗中。
        文章链接:https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32885649/

【供稿单位：齐鲁医院    作者：王文斐 刘艳    编辑：新闻网工作室    责任编辑：黄志向 张丹丹 　】

        文章来源：山东大学

         倪石磊，山东大学齐鲁医院神经外科主任医师，博士研究生导师。 擅长：垂体瘤及颅底肿瘤的内镜微创治疗。胶质瘤、脑膜瘤、听神经瘤、三叉神经鞘瘤、颅咽管瘤等颅脑和脊髓肿瘤的微创精准治疗，三叉神经痛、面肌痉挛、舌咽神经痛微血管减压，脊髓空洞症的微创治疗。 2000-2005年于北京大学医学部硕博连读，获博士学位，2010-2013年于山东大学医学院神经外科做博士后研究。2009年悉尼大学附属Westmead医院神经外科访问学者。2016年先后赴美国匹兹堡大学内镜颅底中心、挪威卑尔根大学K.G.Jebsen脑肿瘤研究中心和美国康奈尔大学纽约长老会医院颅底及垂体瘤中心做高级访问学者。完成2016-2017年度美国哈佛医学院 Harvard Medical CLIMB-CSRT培训。获评2015年度齐鲁医院杰出青年医师。多次获齐鲁医院疑难危重病例评选一等奖，多次获全国手术技术视频比赛前三名。获评2019年度王忠诚中国神经外科医师青年奖。 先后主持国家自然基金3项，中国博士后课题2项及省级课题3项，发表论文30余篇，SCI论文20余篇。编著及译著《临床神经外科学》、《神经外科手术核心技术》。 兼任：中华医学会神经外科分会青年委员，中华医师协会神经外科分会青年委员，山东省医学会神经外科分会青委会副主委，山东省疼痛医学会常务理事，山东省临床神经解剖学会青委会副主委，山东省数字医学会青委会副主委。担任国家自然基金通信评审专家，《中华神经外科杂志英文版》、《中华神经医学杂志》等多家杂志的通讯编委。