许多纳米颗粒能够递送Fe2+以实现肿瘤铁死亡治疗,其可以很容易地通过芬顿反应转化为Fe3+,并产生羟基自由基(•OH)。然而,由于Fe3+通过芬顿反应转化为Fe2+较为缓慢,因此铁死亡治疗对大肿瘤的疗效较为有限。有鉴于此,南方医科大学沈折玉教授、陈超敏教授和Yan Li构建了中空介孔三氧化二铁纳米颗粒(HMISN),并设计了一种基于瘤内Fe3+/2+循环催化的大肿瘤铁死亡治疗策略。
本文要点:
(1)研究者将顺铂(CDDP)和Gd-聚丙烯酸大螯合物(GP)负载到HMISN中空核中,并利用漆酶(LAC)对其进行表面修饰。在酸性肿瘤微环境中,CDDP@GP@HMISN@LAC能够逐渐释放Fe3+、CDDP、GP、LAC。研究发现,LAC可将肿瘤内的O2催化成超氧阴离子(O2•-),而CDDP则可以激活肿瘤内的NADPH氧化酶以生成O2•-。
(2)O2•-能够与Fe3+反应生成Fe2+,并通过超氧化物歧化酶提高H2O2水平。与此同时,生成的Fe2+和H2O2可以通过芬顿反应快速转化为Fe3+和•OH。实验结果表明,由CDDP@GP@HMISN@LAC启动的肿瘤内Fe3+/2+循环催化能够实现对大肿瘤的铁死亡治疗。
Jing Yang. et al. Cyclic catalysis of intratumor Fe3+/2+ initiated by a hollow mesoporous iron sesquioxide nanoparticle for ferroptosis therapy of large tumors. Biomaterials. 2024
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0142961224003272