瘤内芬顿试剂的浓度较低、过氧化氢(H2O2)含量有限和肿瘤微环境酸度(TME)不足等问题都会影响芬顿或类芬顿反应生成活性氧(ROS)的效率,并使得铁死亡治疗效果受限。此外,在TME中过表达的谷胱甘肽(GSH)也会清除ROS,进而降低FT的性能。有鉴于此,南方医科大学沈折玉教授设计了一种利用TME和纳米平台(TAF-HMON-CuP@PPDG)产生ROS风暴的策略,以实现高性能的肿瘤FT。
本文要点:
(1)TME中的GSH会启动HMON降解,使得他莫昔芬(TAF)和过氧化铜(CuP)从TAF3-HMON-CuP3@PPDG中释放。释放的TAF会导致肿瘤细胞内的酸度增强,并与释放的CuP反应产生Cu2+和H2O2。Cu2+能够与H2O2发生类芬顿反应以生成ROS和Cu+,而Cu+则能够与H2O2发生类芬顿反应以生成ROS和Cu2+,从而形成循环催化作用。
(2)研究发现,Cu2+也能够与GSH反应生成Cu+和GSSG,而TAF增强的酸度也可以进一步加速Cu+与H2O2的类芬顿反应。此外,对GSH的消耗也能够降低谷胱甘肽过氧化物酶4 (GPX4)的表达。实验结果表明,上述提及的反应能够在肿瘤细胞中产生ROS风暴,从而实现高性能的FT,并在荷瘤小鼠模型中表现出显著的抗肿瘤效果。
Lin Huang. et al. Tumor-Generated Reactive Oxygen Species Storm for High-Performance Ferroptosis Therapy. ACS Nano. 2023
DOI: 10.1021/acsnano.3c01369
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.3c01369