恶性肿瘤对人类健康构成了重大威胁,在过去几十年中,研究人员不断探索创新、安全和有效的肿瘤治疗方法。
其中,时空增加细胞内活性氧(ROS)水平是一种有希望的抗肿瘤策略。
目前,各种基于ROS的治疗策略已经被开发出来,如光动力治疗(PDT)、化学动力治疗(CDT)等。研究表明PDT和CDT联合治疗具有良好的抗肿瘤效果。然而,传统的组合通常缺乏精确的结构设计。此外,PDT的氧依赖性和CDT的还原性谷胱甘肽/过氧化氢(GSH/H
2
O
2
)依赖性限制了肿瘤中ROS的总体生成。因此,迫切需要开发新型高效的ROS发生器,既能整合PDT/CDT的特点,又能克服这些局限性,以增强基于ROS的治疗效果。
鉴于此,
华南理工大学冯光雪教授/香港中文大学唐本忠院士联合南开大学和广西师范大学
报道了一种基于铜-卟啉的纳米级金属有机框架(nMOF)Cu
II
MOF,固有地整合了化学动力治疗、光动力治疗和光催化能力,以产生用于癌症免疫治疗的细胞内ROS风暴
。
相关成果以
“Nanoscale Metal-Organic Framework Leveraging Water, Oxygen, and Hydron Peroxide to Generate Reactive Oxygen Species for Cancer Therapy”
为题于2025年1月3日发表在
《Advanced Functional Materials》
上。
本文要点:
(1)
与传统的基于卟啉的金属有机框架不同,作者报道的这种Cu
II
MOF具有几乎正交排列的卟啉框架,最大限度地减少了π-π堆积并能够防止ROS自猝灭。
(2)
除了其高孔隙率和重原子效应,Cu
II
MOF还表现出优异的光诱导I型和II型ROS生成。
机理研究表明,其具有优异的光催化分解水的能力,可以利用H
2
O作为产生羟基自由基的来源,突破了传统PDT的局限性。同时,Cu
II
MOF还能够通过与H
2
O
2
的类芬顿反应降低GSH并产生羟基自由基。
(3)
原位CDT过程中还原的Cu
I
Cu
II
MOF同系物在光照射下表现出进一步增强的ROS产生,使ROS输出最大化。
此外,体外和体内实验均表明CDT/PDT/光催化过程产生的大量细胞内ROS可有效诱导铁凋亡和免疫原性细胞死亡,激活抗肿瘤免疫,表现出良好的肿瘤治疗效果。
综上所述,本研究开发了一种强大的基于铜-卟啉的Cu
II
MOF纳米片,具有良好的CDT/PDT/光催化能力,能够用于基于ROS的肿瘤免疫治疗,并且为进一步开发基于ROS的抗肿瘤疗法提供了有价值的见解。
参考资料:
https://doi.org/10.1002/adfm.202419548
来源:
EngineeringForLife
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