Cascade-Responsive 2-DG Nanocapsules Encapsulate aV-siCPT1C Conjugates to Inhibit Glioblastoma through Multiple Inhibition of Energy Metabolism

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作者
Yongkang Zhang,Yanhong Ren,Haoyue Xu,Linfeng Li,Feng Qian,Lansheng Wang,Ankang Quan,Haoli Ma,Hongmei Liu,Rutong Yu
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:15 (8): 10356-10370 被引量:4
标识
DOI:10.1021/acsami.2c19285
摘要

Aerobic glycolysis is the primary energy supply mode for glioblastoma (GBM) cells to maintain growth and proliferation. However, due to the metabolic reprogramming of tumor cells, GBM can still produce energy through fatty acid oxidation (FAO) and amino acid metabolism after blocking this metabolic pathway. In addition, GBM can provide a steady stream of nutrients through high-density neovascularization, which puts the block energy metabolism therapy for glioma in the situation of “internal and external problems”. Herein, based on the abundant reactive oxygen species (ROS) and glutathione (GSH) in the tumor microenvironment and cytoplasm, we successfully designed and developed a cascade-responsive 2-DG nanocapsule delivery system. This nanocapsule contains a conjugate of anti-VEGFR2 monoclonal antibody (aV) and CPT1C siRNA (siCPT1C) linked by a disulfide cross-linker (aV-siCPT1C). The surface of this nanocapsule (2-DG/aV-siCPT1C NC) is loaded with the glycolysis inhibitor 2-DG, and it utilizes GLUT1, which is highly expressed on the blood–brain barrier (BBB) and GBM cells, to effectively penetrate the BBB and target GBM. The nanocapsule realizes multidrug codelivery, jointly blocks glycolysis and FAO of GBM, and reduces angiogenesis. Meanwhile, it also solves the problems of low delivery efficiency of mAb in the central nervous system (CNS) and easy degradation of siRNA. In general, this drug joint delivery strategy could open up a new avenue for the treatment of GBM.
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