“纳米炸弹”大量产生ROS，连锁反应全方位打击癌细胞 | NSR

细胞内活性氧（ROS）含量超过一定阈值，会造成蛋白质和DNA结构的破坏，进而导致细胞凋亡。因此，增加肿瘤部位ROS的含量已经成为一种有效的癌症治疗方法。

最近，中国科学院长春应用化学研究所研究团队（刘洋博士，王樱蕙副研究员，宋术岩研究员以及张洪杰院士）设计开发了无需外部能量刺激，即可选择性地在肿瘤部位产生大量ROS的具有多米诺效应的级联ROS纳米炸弹（ZnO₂@Ce6/CaP@CPPO/BSA，命名为Z@Ce6/CaP@CB）。相关成果发表于《国家科学评论》（National Science Review, NSR）。

这种“纳米炸弹”为分层结构，核心为ZnO₂，外壳成分为光敏剂二氢卟吩e6（Ce6）和磷酸钙（CaP），表面还修饰有双[2,4,5-三氯-6-（戊氧羰基）苯基]草酸酯（CPPO）和牛血清白蛋白（BSA）。

“纳米炸弹”Z@Ce6/CaP@CB的结构和合成过程 

Z@Ce6/CaP@CB的TEM图

研究表明，Z@Ce6/CaP@CB可以在肿瘤部位特异性的级联产生多种ROS，对肿瘤细胞进行一系列打击：

• 在肿瘤部位特异性的酸性条件下，CaP壳和ZnO₂核会逐级降解并释放Ca²⁺，Zn²⁺和H₂O₂；

• Zn²⁺可以抑制线粒体电子传输链，从而增强内源性·O₂^-和H₂O₂的生成；

• ZnO₂分解产生的大量H₂O₂可以导致肿瘤细胞氧化损伤；

• H₂O₂可以进一步激活由CPPO介导的化学能激发的光动力治疗；

• ROS引起的氧化应激会导致细胞内Ca²⁺的过量积累，进一步导致Ca²⁺超载诱导的细胞死亡。

Z@Ce6/CaP@CB的治疗机制

而且，活体抗肿瘤实验显示，Z@Ce6/CaP@CB纳米炸弹不仅可以高效治疗原发性肿瘤还可以有效激活机体的抗肿瘤免疫响应，实现对肿瘤转移和复发的抑制，与抗CTLA4检查点抑制剂联合使用时效果更佳。

活体抗肿瘤实验