近日,我校姜英男研究团队在国际重要期刊《Journal of Nanobiotechnology》(中科院一区TOP期刊,IF 10.6)上,在线发表题为“A new strategy of using low-dose caffeic acid carbon nanodots for high resistance to poorly differentiated human papillary thyroid cancer”的咖啡酸碳纳米点抗甲状腺癌的研究成果。这是长春中医药大学作为第一单位,联合哈佛医学院以及昆士兰大学等单位的又一重大研究发现。

甲状腺癌是内分泌系统最常见的恶性肿瘤之一。在过去的几十年里,甲状腺癌的发病率在世界范围内迅速增加。乳头状甲状腺癌(PTC-1、BCPAP和K1)是最常见的甲状腺癌类型,占所有甲状腺癌的85% ~ 90%。随着甲状腺癌分化程度的降低(ATC、BCPAP和PDTC),常规手术和放射性碘消融对部分分化甲状腺癌的治疗效果较差。预后仍有转移和复发的危险。因此,为了给甲状腺癌治疗提供更多的选择,提高甲状腺癌的治疗效果,抑制癌细胞的增殖和迁移,新的药物和治疗方法一直是世界医学领域的研究热点。

姜英男团队开展的研究以具有一定生物活性的中药活性物质咖啡酸为前体,通过一步水热法制备新的咖啡酸碳纳米点。咖啡酸碳纳米点保留了中药活性物质的部分结构和生物活性,具有良好的生物相容性、水溶性和稳定性。碳纳米点的构建可以有效地提高其生物吸收率和药效。体外细胞实验表明,低剂量咖啡酸碳纳米点对低分化甲状腺乳头状癌BCPAP细胞有显著的抑制作用。在低浓度16 μg/mL下,对人甲状腺癌细胞BCPAP的抑制率为~79%。通过转录组、实时定量PCR和western blot实验对其抗肿瘤机制进行预测和验证。咖啡酸碳纳米点可以通过MAPK信号通路调控肿瘤细胞的存活。下调KRAS、p-BRAF、p-MEK1和p-ERK1/2的表达。体内实验进一步证实,咖啡酸碳纳米点在相当低的剂量下可以显著抑制异种移植物对甲状腺乳头状癌的致瘤性。这也是该研究团队在中药纳米药物的创新研究中继2023年发表“Cefminox sodium carbon nanodots for treatment and bacterial detection of bloodstream infection”(Chemical Engineering Journal, IF 16.7)和“Carbon nanodots constructed by ginsenosides and their high inhibitory effect on neuroblastoma”(Journal of Nanobiotechnology, IF 10.6)后的又一重大突破。

该项研究成功地在中药有效成分与纳米医学两大领域之间搭建了一座坚实的桥梁,为这两个交叉领域的纳米药物研发与探索开辟了新的研究思路与明确的方向,为高耐药低分化甲状腺乳头状癌提供了新的纳米药物治疗策略。通过融合中药有效成分与纳米技术的独特优势,该研究不仅拓宽了纳米药物设计的视野,还为解决传统药物传递系统的局限性提供了创新性的解决方案。