用于增强癌症抗肿瘤疗法的 pH/NIR 双响应纳米平台

【Biomaterials】用于增强癌症*肿瘤疗法的 pH/NIR 双响应纳米平台

本研究通过合成聚丙酸（PAA）/介孔钙磷（mCaP）/介孔铜磷（mCuP）纳米球（NS），创造了一种多功能的纳米平台，用于增强癌症*疗诊断（theranostics），特别是通过诱导铜死亡

（cuproptosis）以及结合光热疗法（PTT）和化疗药物（如多柔比星（DOX））的综合*疗效果。

摘要：

研究团队设计并制备了一种基于聚丙酸（PAA）的多功能纳米平台，通过引入介孔钙磷（mCaP）和介孔铜磷（mCuP），该平台能够在肿瘤微环境（TME）的酸性和近红外（NIR）光照条件下，释放铜离子以诱导铜死亡（cuproptosis），同时提供光热疗法（PTT），并具有高效的化疗药物载体能力。该纳米球（NS）的合成过程利用了PAA的金属chelating能力，通过精确控制电荷相互作用和温度下的分子动力学模拟，优化了纳米球的形成和离子安装过程。实验结果显示，PAA/mCaP/mCuP NSs具有良好的离子释放能力、高效的药物载放和pH/NIR双重响应性，以及在体内外的显著杀癌效果。

In vitro实验证明了NSs在促进ROS生成、诱导DLAT蛋白聚集、消耗葡萄糖酸氢酯（GSH）以及提高细胞氧化应激的能力。In vivo实验进一步验证了NSs在光热疗法和化疗药物作用下的强大*肿瘤效果，并且证实了其在动物体内的生物安全性。观点多功能纳米平台的设计与合成：研究利用PAA作为骨架材料，通过精确控制电荷相互作用，合成了具有pH和NIR双重响应性的PAA/mCaP/mCuP NSs。铜死亡（cuproptosis）的诱导作用：NSs能够在肿瘤微环境的酸性条件下释放铜离子，诱导铜死亡，这为癌症*疗提供了新的策略。光热疗法（PTT）的疗效：NSs在NIR光照下产生的热效应不仅可以直接杀伤肿瘤细胞，还能提高ROS生成和药物释放的效率。化疗药物的载放：NSs作为药物载体，能够高效地载放和在肿瘤微环境中控制释放DOX，实现化疗疗效。细胞氧化应激和ROS生成：NSs能够促进ROS的生成，导致葡萄糖酸氢酯（GSH）的消耗，增加细胞的氧化应激。生物安全性和生物相容性：实验结果表明，NSs在体内外都表现出良好的生物相容性和生物安全性。综合*疗效果：通过结合铜死亡、光热疗法和化疗，NSs展现了在体内外的显著杀癌效果，为癌症*疗提供了有效的*疗方案。

参考文献Sun, B.; Gao, W.; Yu, X.; Zhang, C.; Du, H.; Luo, Y.; Zhu, J.; Yang, P.; Zhang, M. Charge Regulated pH/NIR Dual Responsive Nanoplatforms Centered on Cuproptosis for Enhanced Cancer Theranostics. Biomaterials 2024, 122907. https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2024.122907.