鈣化可見於腫瘤等病理過程，臨床發現腫瘤鈣化往往是癌症病人預後良好的預測因子。人為誘導腫瘤發生鈣化也許可以發展為一種癌症治療的新思路。鈣化發生依賴於高濃度的鈣離子，但是體內系統注射高鈣溶液有誘發高血鈣危相的風險，導致嚴重的心率失常，限制了其臨床應用的可能。

近日，受自然界中生物礦化原理啟發，浙江大學醫學院附屬第二醫院/轉化醫學研究院王本課題組聯合化學系唐睿康教授在Angew. Chem. Int. Ed. 發表文章，報道了一種由葉酸和聚唾液酸交聯而成的大分子藥物（Folate-polySia）。該藥物能夠選擇性地結合於腫瘤細胞表面，隨之富集體液中的鈣離子，自發誘導腫瘤細胞自發鈣化而死亡，提出了一種極具臨床應用前景的腫瘤鈣化治療新策略。

該分子由提供腫瘤細胞靶向性的葉酸分子和聚唾液酸高分子組成，其中的高分子鏈富含羧基，能夠誘導體液中的鈣離子的聚集。實驗結果表明，該藥物能誘導腫瘤細胞表面發生礦物沉積，形成一層殼狀礦物結構，進而達到限制腫瘤細胞營養攝取和代謝的作用。正常細胞因葉酸受體表達較低，不能與藥物發生結合，故而不受任何影響。

發生鈣化的腫瘤細胞的膜流動性、增殖能力、侵襲遷移能力均受到了明顯影響。轉錄組分析表明，鈣化能影響腫瘤細胞的蛋白結合能力，引起訊號轉匯出現異常，最終導致細胞代謝出現紊亂。進一步分析證明，鈣化能顯著降低腫瘤細胞的糖酵解和有氧呼吸水平，限制細胞能量供給。

在動物實驗中，該分子的系統單藥治療能顯著限制抑制腫瘤的生長，提高小鼠存活率，其效果明顯優於傳統化療藥物阿黴素。透過對腫瘤的CT成像和病理切片分析，可以明顯見到其內部發生的鈣化物質的沉積。此外，透過觀測小鼠體重變化、各項血常規及生化指標分析，該藥物不影響小鼠的生長髮育，無骨髓抑制、肝損傷、心臟毒性等傳統化療藥物的常見副作用。

這項研究透過選擇性、自發誘導腫瘤細胞發生胞外鈣化為惡性腫瘤疾病提供了一種新的細胞外治療的方法和策略，在大分子抗癌藥物的設計中提供了一種新的研發思路，具有很好的臨床轉化的可行性。

文章的第一作者是浙江大學醫學院博士研究生唐寧，通訊作者為醫學院王本副教授和化學系唐睿康教授。

A macromolecular drug for cancer therapy via extracellular calcification

Ning Tang, Hanhui Li, Lihong Zhang, Xueyun Zhang, Yanni Chen, Hao Shou, Shuaishuai Feng, Xinhua Chen, Yan Luo, Ruikang Tang, Ben Wang

Angew. Chem. Int. Ed., 2021, DOI: 10.1002/anie.202016122

導師簡介

王本 副教授

浙江大學醫學院附屬第二醫院/浙江大學轉化醫學研究院副教授、博士生導師（高分子化學與物理、生物化學與分子生物學、腫瘤學）。

課題組自2014年成立以來一直致力於面向轉化醫學的細胞表面化學生物學研究工作。實驗室嘗試透過多學科交叉途徑，整合化學、生物學和醫學來解決人類健康中的問題。聚焦在理解細胞表面，細胞與材料介面相互作用的分子機制，特別強調利用大自然的設計策略來發展生物啟發的細胞整合材料和器件，基於細胞表面化學生物學發展重大疾病的早期診斷和個性化治療手段。

https://www.x-mol.com/university/faculty/63933

唐睿康 教授

浙江大學化學系教授（求是特聘）、中國青年科技獎獲得者、國家傑出青年科學基金獲得者、國家萬人計劃科技創新領軍人才。

圍繞生物礦化開展多學科交叉研究，主要方向有材料合成、生物材料、仿生修復以及材料與生物之間的相互調控複合等，涉及化學、材料、生物和醫學等領域，主持國家重點研發計劃專案。研究不僅為生物礦化及化學材料開闢新的研究領域，還進一步推進化學、材料和生物等學科之間的相互交叉融合。

https://www.x-mol.com/university/faculty/14397