通过酶催化同时诱导铁死亡和细胞凋亡是一种有效的癌症治疗模式。受DNA和G-四链体/血红素DNA酶结构的启发，中国科学院长春应化所陈学思院士、肖春生研究员和张鹏研究员通过将苯基硼酸修饰的透明质酸（HA-PBA）、鸟苷(G)、血红素和葡萄糖氧化酶（GOx）进行一步组装，制备了一种无DNA的鸟苷基聚合物纳米反应器（HPG@hemin-GOx），并将其作为铁死亡诱导剂。

本文要点：

（1）HPG@hemin-GOx具有类GOx、类过氧化物酶（POD）、类过氧化氢酶（CAT）和类谷胱甘肽过氧化物酶（GPX）等活性。该纳米反应器的GOx活性可以在氧气存在下氧化葡萄糖，以增加细胞内的过氧化氢（H₂O₂）水平。HPG@hemin-GOx的类POD活性可以利用生成的H₂O₂诱导羟基自由基的产生。与此同时，通过类CAT活性产生的氧气可以促进GOx的耗氧性葡萄糖氧化过程，从而增强胞内活性氧（ROS）的产生。研究发现，HPG@hemin-GOx的类GPX活性可以消耗细胞内的谷胱甘肽，以下调GPX4的表达。

（2）实验结果表明，HPG@hemin-GOx可通过ROS介导的核DNA和线粒体损伤以及GPX4消耗诱导的脂质过氧化积累等机制诱导细胞发生凋亡和铁死亡，进而能够在体内外表现出显著的抗癌作用。综上所述，该研究为构建具有多酶活性、用于实现铁死亡-细胞凋亡协同抗癌治疗的聚合物纳米反应器提供了一种新的方法。

Xiaonong Zhang. et al. DNA-Free Guanosine-Based Polymer Nanoreactors with Multienzyme Activities for Ferroptosis−Apoptosis Combined Antitumor Therapy. ACS Nano. 2024

DOI: 10.1021/acsnano.4c11275

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.4c11275