具有多米诺骨牌效应的纳米级联反应器用于抗肿瘤协同治疗

活性氧（ROS）作为信号载体在恶性肿瘤的进化过程中具有重要作用。ROS在适当的浓度范围内可以介导信号转导和细胞生长。但是，打破细胞内ROS阈值则会造成胞内蛋白质和DNA结构的破坏，进而导致细胞凋亡。因此，增加肿瘤部位ROS的含量已经成为一种有效的癌症治疗方法。尽管近年来基于ROS的肿瘤疗法（如光动力疗法和化学动力疗法）已经取得了长足发展，但由于肿瘤微环境中氧气和过氧化氢含量相对较低、外部刺激源的穿透深度有限、芬顿反应严格的反应条件（pH 3-4）等原因，ROS在肿瘤部位的产生效率有限，导致其治疗效果不佳。因此，在温和的体内条件下，如何在没有外界能量刺激的情况下选择性地产生足够量的ROS仍然是癌症治疗领域的一个巨大挑战。

最近，中国科学院长春应用化学研究所研究团队（刘洋博士，王樱蕙副研究员，宋术岩研究员以及张洪杰院士）在《国家科学评论》（National Science Review, NSR）发表研究论文，设计开发了无需外部能量刺激即可选择性地在肿瘤部位产生大量ROS的具有多米诺效应的级联ROS纳米炸弹（ZnO₂@Ce6/CaP@CPPO/BSA，命名为Z@Ce6/CaP@CB）。

研究表明：Z@Ce6/CaP@CB可以在肿瘤部位特异性的级联产生多种ROS。CaP壳和ZnO₂核会在酸性刺激下逐级降解并释放Ca²⁺，Zn²⁺和H₂O₂。一方面，Zn²⁺可以通过抑制线粒体电子传输链来增强内源性·O₂^-和H₂O₂的生成。另一方面，大量外源性H₂O₂的产生可以导致肿瘤细胞氧化损伤，并进一步激活CPPO介导的化学能激发的光动力治疗。此外，ROS引起的氧化应激会导致细胞内Ca²⁺的过量积累，并进一步导致Ca²⁺超载诱导的细胞死亡。最重要的是，Z@Ce6/CaP@CB纳米炸弹的引入不仅可以实现对原发性肿瘤的高效治疗，而且还可以有效的激活机体的抗肿瘤免疫响应，实现对转移和复发肿瘤的抑制（见图）。

 

文章信息：

Cascade-responsive Nanobomb with domino effect for anti-tumor synergistic therapies
https://doi.org/10.1093/nsr/nwab139
 

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