肿瘤微环境激活的纳米结构可实现精确的多模式治疗

近日，中国科学院合肥物质科学研究院吴正彦教授团队与滨州医科大学合作，成功设计出一种纳米结构，可提高肿瘤的检测和治疗效果。

他们的工作最近发表在Small杂志上，重点是结合磁共振成像和酶活性来创建一种高度特异性的方法来诊断和治疗肿瘤。

吴教授说：“某些化学反应称为金属离子介导的类芬顿反应，可以快速增加有害活性氧的水平并减缓肿瘤的生长，而由铜制成的酶具有高催化活性和对肿瘤环境反应良好，但不是很稳定。”

因此，开发肿瘤微环境响应性核壳纳米治疗剂能够实现肿瘤的早期诊断和治疗效果监测，并保护铜基纳米酶免于因空间位阻而失活。

为了解决这个问题，研究小组开发了一种名为CuMnO@Fe3O4(CMF)的特殊纳米酶，具有响应肿瘤微环境的核壳结构。然后，他们将PDGFB靶向配体附着到CMF的表面，创造了一种针对肿瘤的特定纳米酶，称为PCMF。

PCMF的核壳设计可防止血液循环过程中大分子中硫醇基团的干扰。这促进了PCMF的抗肿瘤活性。

当被弱酸和谷胱甘肽激活时，PCMF表现出T1和T2双对比成像能力。这意味着它可以为诊断肿瘤提供增强的成像对比度。

此外，PCMF在肿瘤微环境中降解，释放金属离子以及超细氧化铁。这一过程消耗谷胱甘肽，加速芬顿和类芬顿反应，增加细胞内活性氧水平，并诱导癌细胞凋亡和铁死亡。

PCMF还具有光热转换能力，因此可用于光热和纳米催化联合治疗，增强抗癌活性。

据该团队称，这项工作为实现高度敏感的肿瘤特异性治疗诊断提供了见解。