《Advanced Materials》（IF=32.1）近日在線發(fā)表了新加坡南洋理工大學(xué)趙彥利教授團(tuán)隊(duì)的研究成果，文章的標(biāo)題為“A Defect-Engineered Nanozyme for Targeted NIR-II Photothermal Immunotherapy of Cancer”，該論文采用缺陷工程的方法設(shè)計(jì)研發(fā)了具有本征缺陷氧空位（OVs），且用腫瘤細(xì)胞膜包裹的納米酶，并將其用于近紅外二區(qū)(NIR-II)光熱免疫治療。該研究旨在通過(guò)利用缺陷工程學(xué)的優(yōu)勢(shì)，闡明了一種制備細(xì)胞膜偽裝納米酶的通用策略，用于腫瘤的靶向光熱免疫治療。
文章重點(diǎn)
不同類型的癌癥都有著共同特征，既是持續(xù)且過(guò)量的產(chǎn)生自由基，這是由于癌細(xì)胞快速增殖和繁殖所產(chǎn)生的，其種類包括超氧化物(O2-)、過(guò)氧化氫(H2O2)、羥基自由基(-OH)和脂質(zhì)過(guò)氧化氫(LOOH)等。與正常細(xì)胞相比，高濃度的自由基使腫瘤細(xì)胞本身更容易受到氧化誘導(dǎo)；同時(shí)腫瘤微環(huán)境中自由基水平的升高，可以阻礙T細(xì)胞的增殖；腫瘤微環(huán)境周圍的非腫瘤細(xì)胞同樣可以產(chǎn)生額外的炎癥介質(zhì)和自由基，并抑制T細(xì)胞的滲透，總的來(lái)說(shuō)，免疫抑制的腫瘤微環(huán)境由此被建立起來(lái)了，在抑制腫瘤免疫和治療反應(yīng)的同時(shí)又加速腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移。因此合理利用癌細(xì)胞自身產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物自由基，反過(guò)來(lái)治療腫瘤，已成為仿生納米酶研究的重點(diǎn)。 金屬氧化物納米酶中存在氧空位（OVs）時(shí)其氧化物費(fèi)米能級(jí)向上移動(dòng)，在帶隙中出現(xiàn)缺陷能級(jí)進(jìn)而減少能帶寬度，提高光吸收性能和催化性能。本研究中的納米酶（CMO-R@4T1）采用的是以銅摻雜的氧化鉬納MoOx(CMO)米粒子為核心，同時(shí)包裹著腫瘤細(xì)胞來(lái)源的融合膜，膜中固定有免疫刺激劑。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)研究，該納米酶具有多酶模擬能力，可以模擬過(guò)氧化物酶(POD)、氧化物酶(OXD)和煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH)氧化物酶，并于相應(yīng)的底物產(chǎn)生高效的級(jí)聯(lián)反應(yīng)。此外，銅摻雜MoOx納米酶在第二近紅外(NIR-II)生物窗口中具有缺陷誘導(dǎo)的表面等離子體共振(SPR)效應(yīng)，具有高效的光熱性能，在NIR-II激光照射的輔助下，該納米酶可以破壞腫瘤內(nèi)的氧化還原和代謝動(dòng)態(tài)平衡，顯著提高治療效率。
總的來(lái)說(shuō)，該納米酶除了可以促進(jìn)部位腫瘤的聚集外，還可以與自由基反應(yīng)產(chǎn)生活性氧，以此減弱癌細(xì)胞的抗氧化機(jī)制來(lái)對(duì)腫瘤細(xì)胞造成氧化損傷。CMO-R@4T1還具有在NIR-II光照射下介導(dǎo)光熱效應(yīng)，觸發(fā)腫瘤清除和免疫原性細(xì)胞死亡，同時(shí)其中釋放的免疫刺激劑誘導(dǎo)免疫激活，這種受控的治療模式加強(qiáng)了全身原發(fā)腫瘤的消融，抑制了腫瘤向遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的能力，并獲得了長(zhǎng)期的免疫記憶。
文章中光聲成像部分的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用的是 TomoWave 自主研發(fā)的 LOIS-3D 小動(dòng)物全身 3D 光聲成像系統(tǒng)。 論文信息： 
A Defect-Engineered Nanozyme for Targeted NIR-II Photothermal Immunotherapy of Cancer
原文鏈接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202206401