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Angew Chem:中南大学利用纳米人工酶进行癌症免疫治疗

来源:本站原创 2020-02-11 23:18

2020年2月11日讯 /生物谷BIOON /--理论上,我们的免疫系统可以检测并杀死癌细胞。不幸的是,肿瘤已经准备好应对这些攻击。尽管有现代的癌症治疗,转移和复发仍然是一个主要问题。

而增强抗肿瘤免疫现在成为可能,这要归功于模仿酶的碲化铜纳米颗粒,尤其是在NIR-II光照射下。正如中国科学家在《Angewandte Chemie》上所报道的那样,这一过程会在肿瘤细胞中诱导氧化应激,破坏其免疫抑制状态并触发炎症过程.

图片来源:Angewandte Chemie

所谓的"纳米酶"是"催化免疫疗法"的热门候选疗法。这些纳米颗粒的结构与生物酶完全不同,但它们能模拟生物酶的催化活性。它们比天然酶更容易制备,而且更便宜、更稳定。

中南大学的Wansong Chen和You-Nian Liu合作,现在推出了一种新的纳米酶:碲化铜纳米颗粒(Cu2-xTe),它模拟了谷胱甘肽氧化酶和过氧化物酶的活性。

这种纳米酶的活性是由于铜离子在两种氧化态之间的转换。底物是谷胱甘肽,一种抗氧化剂,在肿瘤细胞中的浓度明显高于健康细胞。这就是纳米酶只在肿瘤细胞中起作用的原因。

此外,它们还吸收NIR-II光(波长在1000到1350纳米之间的近红外光),导致它们所在的环境升温。这种作用强烈地增加了纳米酶的类酶活性。在治疗中,NIR-II照射可选择性地应用于肿瘤

在肿瘤细胞培养和荷瘤小鼠身上进行的实验表明,使用纳米酶和NIR-II照射会引发一系列细胞反应,大大增加肿瘤内的氧化应激,最终导致细胞死亡。

同时,肿瘤周围微环境对免疫过程的抑制解除。相反,促进炎症的物质被释放并触发免疫反应。效应T细胞浓度升高也支持了这个结论。因此,免疫系统能够学会防御转移,并建立"免疫记忆"来防止复发。

参考资料:

Liu Younan et al. Artificial Enzyme Catalyzed Cascade Reactions: Antitumor Immunotherapy Reinforced by NIR-II Light. Angewandte Chemie. 2019. DOI: https://doi.org/10.1002/anie.201909729
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