化學(xué)動力療法(CDT)作為一種癌癥治療方法，因其具有高選擇性和內(nèi)源性刺激激活的優(yōu)勢，可以實現(xiàn)腫瘤的原位治療。CDT與光動力療法和光熱療法相比，在治療過程中不需要光等外部能量輸入，可以有效克服光穿透組織的局限性，適合深部腫瘤的治療。在治療過程中，活性氧(ROS)的產(chǎn)生水平在評價治療效果中起著重要作用。然而，腫瘤細(xì)胞中高水平的谷胱甘肽(GSH)消耗CDT中產(chǎn)生的ROS，直接降低了治療效率。
近日，山東師范大學(xué)唐波教授、張衛(wèi)教授合成了一種Cu2+摻雜的碳基納米顆粒(Cu-cys CBNPs)，其通過氧化還原反應(yīng)消耗GSH，同時在細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生·OH，提高細(xì)胞內(nèi)ROS的水平。
Cu-cys CBNPs作為CDT試劑可以協(xié)同提高細(xì)胞內(nèi)ROS的水平。一方面，Cu-cys CBNPs進(jìn)入細(xì)胞后，分散在CBNPs上的Cu2+可以通過消耗細(xì)胞內(nèi)抗氧化劑GSH生成 Cu+，降低細(xì)胞中GSH的量。另一方面，還原產(chǎn)生的Cu+可以和H2O2反應(yīng)發(fā)生Fenton-like反應(yīng)，產(chǎn)生有毒性的·OH，兩者協(xié)同提高細(xì)胞內(nèi)ROS的水平。 此外，通過rdTOP-ABPP實驗發(fā)現(xiàn)，Cu-cys CBNPs不僅能降低細(xì)胞內(nèi)GSH水平，還可以影響細(xì)胞中某些蛋白巰基的活性，從而干擾細(xì)胞內(nèi)氧化還原平衡，通過協(xié)同CDT誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。小鼠實驗進(jìn)一步說明Cu-cys CBNPs能有效抑制腫瘤生長，且對正常器官無明顯副作用。 更有趣的是，作者通過在合成過程中摻雜靶向分子葉酸和嗎啉，合成了FA-Cu-cys CBNPs和M-Cu -cys-CBNPs多功能納米材料，分別實現(xiàn)了對癌細(xì)胞和溶酶體的靶向。 本研究不僅提供了一種潛在的CDT試劑，而且為一鍋法合成多功能納米材料提供了新的策略和思路。 論文信息： One-Pot Synthesis of Multifunctional Carbon-Based Nanoparticle-supported Dispersed Cu2+ Disrupts Redox Homeostasis to Enhance CDT Jun Lu, Zhongyao Jiang, Jie Ren, Wei Zhang, Ping Li, Zhenzhen Chen, Wen Zhang, Hui Wang, Bo Tang 文章的第一作者是山東師范大學(xué)博士研究生路君，通訊作者為唐波教授和張衛(wèi)教授。 Angewandte Chemie International Edition DOI: 10.1002/anie.202114373
