吴富根Small：耗竭葡萄糖和氧气的纳米反应器实现肿瘤饥饿疗法和缺氧激活的化学动力学

Fenton反应介导的化学动力学疗法（CDT）可以通过将H2O2转化为剧毒的HO•杀死癌细胞。然而，诸如肿瘤组织中H2O2水平不足和Fenton反应效率低的问题严重限制了CDT的性能。东南大学吴富根设计了载有前药替拉帕明（TPZ）的人血清白蛋白（HSA）-葡萄糖氧化酶（GOx）混合物，并用由铁离子（Fe3+）和鞣酸（TA）组成的金属-多酚网络进行了改性，从而制备了称为HSA–GOx–TPZ–Fe3+–TA（HGTFT）的自扩增纳米反应器，用于通过外源H2O2产生和TA加速的Fe3 + / Fe2 +转化进行可持续的级联癌症治疗。

HGTFT纳米反应器可以有效地将氧气转化为HO•，消耗葡萄糖进行饥饿疗法，并为TPZ自由基介导的化疗提供低氧环境。此外，该纳米反应器可以显著提高细胞内活性氧的含量和低氧水平，降低细胞内谷胱甘肽的含量，并在肿瘤中释放金属离子，以进行金属离子干扰治疗（也称为“离子干扰治疗”或“金属离子疗法”）。此外，纳米反应器还可以增加肿瘤的缺氧水平并有效抑制肿瘤的生长。具有可持续和级联抗癌性能以及优异生物安全性的这种肿瘤微环境可调节纳米反应器代表了纳米医学的进步。

在这项工作中，作者利用天然多酚（TA）和Fe3+之间的配位作用，通过自组装来稳定负载TPZ的HSA-GOx蛋白混合物，从而形成HGTFT纳米反应器。形成的HGTFT纳米反应器可以耗尽肿瘤区域中的O2和葡萄糖，并介导饥饿和缺氧激活的可持续和级联癌症治疗。HGTFT可以有效地将氧气转化为高毒性的HO•，消耗葡萄糖实现饥饿疗法，并为TPZ介导的化疗提供低氧的微环境。体内研究表明，HGTFT纳米反应器具有显著的肿瘤积累，令人满意的抗癌性能和良好的生物安全性。

这项工作首次验证了GOx，TPZ前药和Fe3+-TA金属-多酚网络具有可持续的和级联的抗癌功效。鉴于其强大的抗癌活性和出色的生物安全性，该策略是有针对性的协同癌症治疗典范，在临床癌症治疗中具有巨大的潜力。

原文链接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/smll.202000897

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