中國河南師范大學郭玉明課題組通過將無機納米材料與天然酶結合構建了一種結合饑餓、光熱（PTT）、光動力（PDT）和化學動力（CDT）治療的級聯(lián)反應的多功能納米酶CeO2@ICG@GOx@HA （CIGH）用于協(xié)同腫瘤治療，展現(xiàn)了優(yōu)異的治療效果。
圖1 CeO2@ICG@GOx@HA的制備與作用原理示意圖 眾所周知，癌癥嚴重威脅著人類健康。雖然手術、化療和放療等傳統(tǒng)治療方法在過去幾十年中取得了長足的進步，但隨之而來的不可避免的細胞毒副作用、放射耐藥和多重耐藥等問題使其在臨床應用中仍然具有挑戰(zhàn)性。因此，開發(fā)其他有效替代療法來克服這些臨床瓶頸勢在必行。 天然酶具有高效、特異性和生物相容性等特點，在腫瘤治療中具有廣闊的應用前景。然而，天然酶的穩(wěn)定性低、成本高和儲存困難等問題嚴重制約了其實際應用。因此，人工合成納米酶引起了人們的廣泛關注。納米酶可以調節(jié)組織和細胞內的微環(huán)境或觸發(fā)對反應性化學物質的反應。近年來，作為光熱治療（PTT）、光動力治療（PDT）、化學動力治療（CDT）和免疫治療等聯(lián)合治療癌癥的有效策略得到了廣泛的研究。 在本研究中，郭玉明課題組構建了一種聯(lián)合饑餓、PTT、PDT和CDT治療的級聯(lián)反應多功能納米酶CeO2@ICG@GOx@HA （CIGH）用于協(xié)同腫瘤治療。納米酶到達腫瘤微環(huán)境后，具有超氧化物歧化酶活性的CeO2會促進H2O2的產(chǎn)生，彌補了腫瘤微環(huán)境中H2O2有限的特征。與此同時，葡萄糖被葡萄糖氧化酶（GOx）氧化生成H2O2和葡萄糖酸，這不僅降低了腫瘤微環(huán)境的pH值，而且實現(xiàn)了饑餓治療，也進一步提高了H2O2的含量。在低pH下，H2O2作為底物被Ce3+催化成·OH，通過CDT殺死腫瘤細胞。同時，Ce4+還能將部分H2O2催化為O2，不僅能緩解腫瘤缺氧，還能為PDT治療提供底物,增強PDT的抗腫瘤效果。另外，吲哚菁綠（ICG）也具有光熱能力，不僅具有良好的殺傷腫瘤能力，并且可以進一步提高納米酶整體產(chǎn)生活性氧（ROS）的能力，從而大大地增強納米酶的抗腫瘤效果（圖1）。 CIGH納米酶極大地促進了級聯(lián)反應的發(fā)生，并在體內外表現(xiàn)出有效的腫瘤治療能力。該納米平臺的構建不僅能彌補單一治療的缺陷，并且能達到 “1+1＞2” 的抗腫瘤效果（圖2）。該納米酶平臺提供一種簡單并且廣泛適用的方法，同時自加速級聯(lián)反應在抗腫瘤方面具有潛在的研究意義。 圖2（a-b）分別為不同治療組的小鼠體重和腫瘤體積的變化。（c）治療14天后解剖各治療組小鼠的腫瘤照片。（d）不同治療組的腫瘤組織切片H&E和TUNEL 染色圖像
論文信息 Hollow CeO2-Based Nanozyme with Self-Accelerated Cascade Reactions for Combined Tumor Therapy Lili Meng, Lingxue Tang, Fangli Gao, Liang Zhu, Xinhe Liu, Jie Zhang, Yi Chang, Xiaoming Ma, Yuming Guo 文章第一作者為孟麗麗和唐玲雪 Chemistry – A European Journal DOI: 10.1002/chem.202401640
