英文原题：A Multiple-Response Metal-Protein-Polyphenol Cascade Nanoreactor for Starvation and Deep Catalysis Chemodynamic Assisted Near-Infrared- II Mild Photothermal Therapy
通讯作者：徐静娟、康斌，南京大学化学化工学院，生命分析国家重点实验室；周宏，青岛科技大学化学与分子工程学院，光电传感与生命分析教育部重点实验室
作者：余巧、周洁 等
背景介绍
光热疗法(PTT)是一种依靠光热剂吸收光子能量并将其转化为热量来诱导肿瘤消融的无创治疗模式。由于热刺激下细胞保护通路的激活，光热治疗会伴随热休克蛋白 (HSP) 过度表达，从而修复被热损伤的蛋白质，提高癌细胞耐热性。通过调节肿瘤细胞代谢途径，可以提高肿瘤细胞热敏性，从而克服 PTT 的不足。
图1. 金属-蛋白质-多酚纳米级联反应器的制备及其性质
文章亮点
近日，南京大学徐静娟教授等在Chemical & Biomedical Imaging 上发表了金属-蛋白质-多酚级联反应器用于饥饿、化学动力与温和光热联合治疗。针对光热疗法（PTT）中非特异性热扩散和肿瘤细胞热抵抗力问题，他们构建了闭环级联反应体系以降低肿瘤细胞对热的抵抗力。具有类过氧化物酶和类过氧化氢酶活性的光热试剂 Bi-Au， 在 ZIF-8 辅助模板下被掺入到金属-蛋白质-多酚胶囊中。在细胞内ATP、谷胱甘肽和pH三重作用下，纳米结构分解并释放葡萄糖氧化酶和Bi-Au。随后引发糖酵解，产生过氧化氢并将其转化为ROS和氧气，以增强化学动力学治疗并缓解肿瘤细胞缺氧状态。与此同时，葡萄糖的消耗可以下调热休克蛋白HSP的表达。在饥饿和氧化损伤状态下，细胞的热抵抗力下降，进而提高温和PTT效率。这项工作不仅为构建多功能金属-蛋白质-多酚胶囊提供了一种通用的方法，也为肿瘤光热治疗提供了一种闭环式的设计策略。
图2. 级联反应器的肿瘤抑制作用
总结/展望
作者构建了一种可以自供氧气和过氧化氢的多功能纳米闭环级联系统。光热材料的类酶活性可以增强饥饿和化学动力学治疗，同时引起肿瘤细胞中HSP的下调，导致肿瘤细胞热敏感性增强。通过细胞糖酵解代谢的调节，实现了饥饿、化学动力学以及温和PTT 的联合治疗。三重治疗模式联合，为调节肿瘤细胞代谢途径，进行肿瘤治疗提供了一种有价值的策略。
相关论文发表在高质量期刊Chemical & Biomedical Imaging上，南京大学博士研究生余巧为文章的第一作者， 徐静娟、康斌和周宏三位教授为通讯作者。
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Chem. Biomed. Imaging 2023, ASAP
Publication Date: March 6, 2023
https://doi.org/10.1021/cbmi.2c00003
Copyright © 2023 The Authors. Co-published by Nanjing University and American Chemical Society
关于Chemical & Biomedical Imaging
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