近些年，納米藥物在腫瘤治療中的研究進展表明其可能具有提高同時患有代謝性疾病的腫瘤患者存活率的作用，這使其成為腫瘤治療中一種具有良好前景的方法。中科院生物物理所的研究人員為評價氧化石墨烯（graphene oxide, GO）是否具有抑制細胞代謝的作用進行了深入研究。
首先，為提高GO的水溶液穩定性和生物相容性，研究人員用聚乙二醇(polyethyleneglyco, PEG)修飾GO成PEG-GO。研究發現將PEG-GO加入乳腺癌癌細胞(MDA-MB-231,MDA-MB-436, and SK-BR-3)和正常細胞（MCF-10A）中發現，PEG-GO對上述細胞生存能力均無明顯影響，但是，PEG-GO在抑制癌細胞遷移上顯示了一定作用。通過分析PEG-GO對細胞能量代謝的影響發現PEG-GO能夠顯著抑制癌細胞線粒體氧化磷酸化，然而對正常細胞的氧化磷酸化卻沒有影響。為進一步研究該效應中的機制，研究人員采用了細胞培養中氨基酸穩定同位素標記技術(Stableisotope labeling with amino acids in cell culture，SILAC)對PEG-GO對癌細胞及非癌細胞的蛋白質表達影響進行量化分析。結果顯示，PEG-GO能夠選擇性下調乳腺癌癌細胞PGC-1α的表達，從而對多種能力生成相關蛋白的表達進行調控，最終發揮抑制氧化磷酸化反應的作用。PEG-GO對氧化磷酸化的抑制明顯降低了乳腺癌癌細胞ATP的生成以及纖維狀肌動蛋白細胞骨架的組裝，而二者是遷移性和侵襲性型腫瘤細胞。
綜上所述，PEG-GO在腫瘤細胞代謝上發揮的作用或許為治療轉移性乳腺癌的提供了新途徑。該研究相關成果發表在biomaterial雜志上。
Fig.7 PEG-GO對于MDA-MB-231腫瘤細胞遷移的體內影響。
PEG-GO40μg/ml（G40）和 80 μg/ml (G80) 預處理MDA-MB-231細胞24h后通過尾靜脈注入裸鼠體內，未處理MDA-MB-231細胞作為對照組（Control）。38天后，取出肺組織，統計肺表面腫瘤結節數目（A）以及肺組織切片后利用TissueFAXS系統統計組織切片內腫瘤結節數目（B）。
統計結果顯示80 μg/ml PEG-GO預處理后能夠顯著降低MDA-MB-231細胞肺轉移能力。