活性氧(ROS)的產(chǎn)生不足和腫瘤的放療耐藥性是導(dǎo)致放療(RT)失敗的主要原因。有鑒于此，吉林大學(xué)王鐵君教授開發(fā)了一種能夠激活ROS誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡和鐵死亡的生物材料，并將其用于提高腫瘤對(duì)放療的敏感性。
本文要點(diǎn)：
（1）為了實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)高效的RT，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)了一種診療納米平臺(tái)Au/Cu納米點(diǎn)(Au/CuNDs)，以用于雙模態(tài)成像、放大ROS的生成和誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡-鐵死亡，從而實(shí)現(xiàn)RT增敏。研究發(fā)現(xiàn)，大量產(chǎn)生的ROS來源于三個(gè)方面：(1)當(dāng)暴露于電離輻射時(shí)，Au/CuNDs可有效地吸收光子并發(fā)射電子，這些電子可與水發(fā)生相互作用以產(chǎn)生ROS；(2)作為納米酶的Au/CuNDs可通過與腫瘤細(xì)胞過表達(dá)的過氧化氫發(fā)生類芬頓反應(yīng)以產(chǎn)生大量ROS；(3)Au/CuNDs可消耗過表達(dá)的谷胱甘肽，進(jìn)而增強(qiáng)ROS的積累。
（2）大量的ROS和電離輻射可通過增加DNA損傷以進(jìn)一步導(dǎo)致細(xì)胞凋亡，并通過增強(qiáng)脂質(zhì)過氧化作用導(dǎo)致鐵死亡，從而顯著提高RT的治療效率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，Au/CuNDs是一種性能優(yōu)異的納米探針，可實(shí)現(xiàn)腫瘤的高分辨近紅外熒光成像和計(jì)算機(jī)斷層掃描成像。綜上所述，該研究開發(fā)的診療納米平臺(tái)具有雙模態(tài)成像的功能，并可通過ROS激活的細(xì)胞凋亡-鐵死亡實(shí)現(xiàn)放療增敏，其在癌癥的臨床診斷和治療應(yīng)用等方面具有良好的應(yīng)用前景。
Ze Wang. et al. Reactive Oxygen Species Amplifier for Apoptosis Ferroptosis Mediated High-Efficiency Radiosensitization of Tumors. ACS Nano. 2024
DOI: 10.1021/acsnano.4c01625
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.4c01625
