Reversing Ferroptosis Resistance in Breast Cancer via Tailored Lipid and Iron Presentation

脂质过氧化 奥兰诺芬 化学 癌症研究 癌细胞 药理学 癌症 氧化应激 生物化学 医学 免疫学 内科学 类风湿性关节炎
作者
Jiajia Luo,Yao Li,Yaru Li,Xuefei Chen,Panyu Du,Zheng Wang,Aixian Tian,Yanjun Zhao
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:17 (24): 25257-25268 被引量:9
标识
DOI:10.1021/acsnano.3c08485
摘要

Ferroptotic cancer therapy is promising in many scenarios where traditional cancer therapies show a poor response. However, certain types of cancers lack the long-chain acyl-CoA synthetase 4 (ACSL4), a key modulator of ferroptosis, resulting in therapy resistance and tumor relapse. Because ACSL4 is in charge of the synthesis of ferroptotic lipids (e.g., arachidonoylphosphatidylethanolamine/PE-AA), we postulated that direct delivery of PE-AA may reverse ferroptosis resistance induced by ACSL4 deficiency. To further increase the ferroptosis sensitivity, we employed the ferrocene-bearing polymer micelles to co-load PE-AA with an FDA-approved redox modulator, auranofin (Aur), targeting the thioredoxin reductase. The presence of ferrocene enabled triggered cargo release and iron production, which can sensitize ferroptosis by boosting autoxidation-mediated PE-AA peroxidation. The micellar system could impair redox homeostasis and induce lipid peroxidation in ACSL4-deficient MCF-7 cells. Moreover, the tailored micelles potently induced ferroptosis in MCF-7 tumors in vivo, suppressed tumor growth, and increased the mice's survival rate. The current work provides a facile means for reversing the ferroptosis resistance in ACSL4-deficient tumors.
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