一氧化碳（CO）是一種典型的生物信號(hào)分子，在腫瘤中，高劑量的CO可以顯著降低細(xì)胞活性，并增加癌細(xì)胞對(duì)放化療的敏感性。因此，如何將CO有效遞送至腫瘤部位，并降低其在正常組織中的表達(dá)，是CO氣體抗腫瘤應(yīng)用中的關(guān)鍵。
針對(duì)上述問題，中科院醫(yī)學(xué)所譚蔚泓團(tuán)隊(duì)的杜禎、謝斯滔等人設(shè)計(jì)了一種X射線激活的CO氣體釋放平臺(tái)。該平臺(tái)利用輻射發(fā)光的閃爍納米材料作為能量介質(zhì)，復(fù)合光敏的CO供體Mn2(CO)10，有效實(shí)現(xiàn)腫瘤組織中CO及二氧化錳（MnO2）的同時(shí)釋放，并應(yīng)用于級(jí)聯(lián)的放射治療增敏中。
研究發(fā)現(xiàn)，Mn2(CO)10在光激發(fā)下不僅可以快速釋放CO氣體，同時(shí)生成一種副產(chǎn)物—MnO2。作為一種經(jīng)典的光敏型CO供體，Mn2(CO)10多年來被應(yīng)用于CO生理學(xué)效應(yīng)的研究中，但其光解副產(chǎn)物MnO2一直被忽視。MnO2在腫瘤細(xì)胞中消耗還原型谷胱甘肽（GSH），從而破壞細(xì)胞的抗氧化防御系統(tǒng)；在GSH還原作用下產(chǎn)生的Mn2+介導(dǎo)類芬頓反應(yīng)催化腫瘤細(xì)胞中H2O2生成羥基自由基（.OH），從而殺傷腫瘤。 因此，在X射線激發(fā)下，MnO2介導(dǎo)的氧化壓力增加與CO介導(dǎo)的糖酵解抑制相結(jié)合，可有效增敏放療。在細(xì)胞和活體水平上，都顯示出明顯的腫瘤增殖的抑制作用。此外，雖然Mn2(CO)10具有極弱的T1加權(quán)磁共振信號(hào)，但X射線與GSH相繼激活產(chǎn)生的Mn2+作為一種強(qiáng)T1磁共振造影（MRI）劑，有助于實(shí)現(xiàn)納米材料放療生物過程的MRI原位可視化監(jiān)控。 論文信息 X-Ray-triggered Carbon Monoxide and Manganese Dioxide Generation based on Scintillating Nanoparticles for Cascade Cancer Radiosensitization Zhen Du, Xin Wang, Xiao Zhang, Zhanjun Gu, Xiaoyi Fu, Shaoju Gan, Ting Fu, Sitao Xie, Weihong Tan 文章的第一作者為中科院醫(yī)學(xué)所杜禎與北京林業(yè)大學(xué)王馨，共同通訊作者為中科院醫(yī)學(xué)所杜禎與謝斯滔研究員，研究工作得到中科院高能所谷戰(zhàn)軍研究員與中科院醫(yī)學(xué)所譚蔚泓院士的支持。 Angewandte Chemie International Edition DOI: 10.1002/anie.202302525
