放疗(RT)激活干扰素基因刺激因子(STING)通路对于引发抗肿瘤免疫应答而言具有重要作用。羟基自由基(·OH)风暴的产生和STING相关催化反应的敏化可以改善放射增敏介导的STING激活。有鉴于此,广州医科大学侯智尧教授构建了具有氧空位和模拟酶活性的多功能放射增敏剂,其能够产生更多的dsDNA,有利于细胞内2',3'-环GMP-AMP(cGAMP)的生成,并同时引入了外源性cGAMP以激活免疫反应。
本文要点:
(1)由于诱导的氧空位可通过金属间电荷转移加速从Ce4+到Ce3+的氧化还原循环,因此MnO2@CeOx纳米酶能够表现出增强的类超氧化物歧化酶(SOD)和类过氧化物酶(POD)等活性。研究发现,CeOx壳不仅能够作为放射增敏剂,还可以为AMP/GMP提供结合位点,以形成MnO2@CeOx-GAMP(MCG)。
(2)在X射线照射下,具有类SOD活性的MCG可在肿瘤微环境(TME)内促进Ce增敏产生的超氧阴离子转化为H2O2。随后,下游的类POD活性可催化H2O2形成大量的·OH,以产生更多的损伤DNA片段。实验结果表明,响应TME的MCG分解可以提供外源性cGAMP,并同时释放Mn2+以提高环GMP-AMP合酶对dsDNA的敏感性,产生更多的cGAMP,有效促进STING通路的激活。
Meiling Tan. et al. MnO2@CeOx-GAMP radiosensitizer with oxygen vacancies depended mimicking enzyme-like activities for radiosensitization-mediated STING pathway activation. Biomaterials. 2024
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0142961224003314