本站讯（天津大学药学院供稿）不同于正常细胞，肿瘤细胞发生了许多生化变化，它们需要更多的能量来满足其高生长和增殖需求，缺乏营养物质或能量对于肿瘤细胞来说是致命的。因此，饥饿疗法已被开发以利用阻断血流或抑制葡萄糖、氧气等其他必要的营养物质来切断癌细胞能量供应，实现肿瘤治疗。肿瘤细胞中的葡萄糖转运蛋白1（GLUT1）高度表达，促进更多的葡萄糖摄取，从而满足异常的能量代谢。作为一类膜转运蛋白，GLUT1经过翻译和修饰后，从高尔基体被转运至细胞膜。由此可见，作为分泌蛋白转运中心的高尔基体在调控GLUT1膜蛋白定位进而抑制糖酵解过程中至关重要。

李楠教授课题组设计了一种负载芹菜素并包被人血清白蛋白的钻石形貌碲基递送体系（下文统称为TAH），特异性促使高尔基体扩散来诱导GLUT1细胞膜定位障碍，同时抑制PKM2酶活性，从而抑制肿瘤糖酵解。由于TAH钻石形给药系统的高长径比和尖角，它更容易被肿瘤细胞内化，可以有效地渗透到肿瘤细胞中。肿瘤微环境中固有的高水平的过氧化氢和谷胱甘肽会使TAH分解成亚碲酸盐，进而造成的DNA损伤会诱导高尔基磷蛋白3（GOLPH3）的氨基酸磷酸化并最终失活。而GOLPH3的失活会改变高尔基体的正常形态，从而引发高尔基体的扩散并影响其通过囊泡运输蛋白的功能，最终导致细胞的行为障碍。在此研究中，由于TAH而导致的GOLPH3下调使高尔基体面积增加了3.8倍，并影响了GLUT1的膜定位和葡萄糖转运。同时，近红外光可以用来促进TAH中芹菜素的释放，从而阻断正在进行中的糖酵解，导致ATP水平的显著下降。总体而言，TAH具有出色的能量抑制效果和强大的抗肿瘤活性。这项研究拓宽了碲基纳米材料在生物医学中的应用，并为利用糖酵解抑制进行抗癌治疗提供了新的视角。

研究思路示意图

相关研究成果以“Golgi-customized Trojan horse” nanodiamonds impair GLUT1 plasma membrane localization and inhibit tumor glycolysis为题发表在药剂学权威杂志《Journal of Controlled Release》，药学院硕士研究生亢蓓为论文唯一第一作者，李楠教授为最后通讯作者，天津大学药学院为第一通讯单位。该研究工作还得到了药学院分析中心各位老师的大力支持和帮助。该研究得到国家自然科学基金面上项目、天津市重大专项基金、天津市自然基金面上项目、天津市青年人才托举工程以及捷克科学基金的资助支持。

文章链接：https://doi.org/10.1016/j.jconrel.2024.05.025

（编辑 张华 马晓芳）