作者:张洪杰等 来源:《国家科学评论》 发布时间:2021/9/14 14:01:24
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具有多米诺效应的级联ROS纳米炸弹

细胞内活性氧(ROS)含量超过一定阈值,会造成蛋白质和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。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)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)。相关成果发表于《国家科学评论》(National Science Review, NSR)。

这种“纳米炸弹”为分层结构,核心为ZnO2,外壳成分为光敏剂二氢卟吩e6(Ce6)和磷酸钙(CaP),表面还修饰有双[2,4,5-三氯-6-(戊氧羰基)苯基]草酸酯(CPPO)和牛血清白蛋白(BSA)。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,对肿瘤细胞进行一系列打击:

在肿瘤部位特异性的酸性条件下,CaP壳和ZnO2核会逐级降解并释放Ca2+,Zn2+和H2O2;

Zn2+可以抑制线粒体电子传输链,从而增强内源性·O2-和H2O2的生成;

ZnO2分解产生的大量H2O2可以导致肿瘤细胞氧化损伤;

H2O2可以进一步激活由CPPO介导的化学能激发的光动力治疗;

ROS引起的氧化应激会导致细胞内Ca2+的过量积累,进一步导致Ca2+超载诱导的细胞死亡。

而且,活体抗肿瘤实验显示,Z@Ce6/CaP@CB纳米炸弹不仅可以高效治疗原发性肿瘤,还可以有效激活机体的抗肿瘤免疫响应,实现对肿瘤转移和复发的抑制,与抗CTLA4检查点抑制剂联合使用时效果更佳。(来源:科学网)

相关论文信息:https://doi.org/10.1093/nsr/nwab139

 
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