利用外部刺激触发癌细胞中的化学反应以产生高反应性化学物质是一项极具发展前景的癌症治疗策略。其中,利用外部照射激活敏化剂并将能量或电子转移给周围的氧气或其他分子的过程对于细胞毒性反应物质的产生至关重要。然而,光的组织穿透性差、敏化剂活性低以及对氧气供应的依赖性等问题仍会严重限制在乏氧肿瘤中产生细胞毒性化学物质的效率,从而影响治疗效果。有鉴于此,中国科学技术大学余跃教授、尤业字教授、洪春雁教授、陈光博士和高凡博士构建了原电池纳米材料,其可以直接在肿瘤中释放高反应性电子,无需外部照射或光敏剂。
本文要点:
(1)释放的反应性电子可直接与周围的生物分子(如肿瘤内的蛋白质和DNA)发生反应,进而破坏它们;或与周围的其他(生物)分子发生反应以产生细胞毒性化学物质,进而实现不依赖于氧气的肿瘤消除。研究发现,在小鼠模型中使用该纳米原电池可实现对皮下实体瘤和深部转移瘤的显著抑制。
(2)实验结果表明,该策略即使在乏氧环境中也能有效引发免疫反应。综上所述,该研究设计的肿瘤治疗方法与光动力疗法相似,但无需氧气和利用激光照射激活光敏剂,有望为实现对肿瘤的有效清除提供一条新的途径。
Wei-Qiang Huang. et al. Nanogalvanic Cells Release Highly Reactive Electrons in Tumors to Effectively Eliminate Tumors. Advanced Materials. 2024
DOI: 10.1002/adma.202404199
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202404199