消除肿瘤的自适应性氧化还原演变有望能够改善治疗效果。有鉴于此,中国科学院长春应化所林君研究员、哈尔滨工程大学杨飘萍教授和盖世丽教授设计了一种三金属合金纳米酶AuCuPt-PpIX(ACPP),可以模拟多达5种天然酶的活性,包括葡萄糖氧化酶(GOD)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)。
本文要点:
(1)基于这些模拟酶特性,实验构建的ACPP纳米酶不仅可以通过一系列的酶级联反应破坏肿瘤中已建立的氧化还原稳态,而且可以实现相关酶底物的循环再生。研究者也通过密度泛函理论(DFT)计算上解释了多金属掺杂的协同作用和酶催化机制。研究表明,Cu和Pt位点的掺杂有利于反应物分子的吸附、活化和解离,而Au位点的掺杂则有利于反应物分子的解吸,进而能够通过协同作用显著提高催化效率。
(2)此外,ACPP纳米酶还可以通过诱导脂质过氧化(LPO)和抑制GPX4活性来改善原卟啉(PpIX)介导的声动力治疗(SDT)的效果,从而实现多模态协同治疗。综上所述,该研究能够为利用多金属合金纳米酶治疗具有自适应特性的肿瘤细胞提供一个典型的范例。
Jing Liu. et al. Design and Mechanism Insight of Monodispersed AuCuPt Alloy Nanozyme with Antitumor Activity. ACS Nano. 2023
DOI: 10.1021/acsnano.3c06833
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.3c06833