中國河南師范大學(xué)郭玉明課題組通過將無機(jī)納米材料與天然酶結(jié)合構(gòu)建了一種結(jié)合饑餓、光熱（PTT）、光動(dòng)力（PDT）和化學(xué)動(dòng)力（CDT）治療的級(jí)聯(lián)反應(yīng)的多功能納米酶CeO2@ICG@GOx@HA （CIGH）用于協(xié)同腫瘤治療，展現(xiàn)了優(yōu)異的治療效果。
圖1 CeO2@ICG@GOx@HA的制備與作用原理示意圖 眾所周知，癌癥嚴(yán)重威脅著人類健康。雖然手術(shù)、化療和放療等傳統(tǒng)治療方法在過去幾十年中取得了長足的進(jìn)步，但隨之而來的不可避免的細(xì)胞毒副作用、放射耐藥和多重耐藥等問題使其在臨床應(yīng)用中仍然具有挑戰(zhàn)性。因此，開發(fā)其他有效替代療法來克服這些臨床瓶頸勢(shì)在必行。 天然酶具有高效、特異性和生物相容性等特點(diǎn)，在腫瘤治療中具有廣闊的應(yīng)用前景。然而，天然酶的穩(wěn)定性低、成本高和儲(chǔ)存困難等問題嚴(yán)重制約了其實(shí)際應(yīng)用。因此，人工合成納米酶引起了人們的廣泛關(guān)注。納米酶可以調(diào)節(jié)組織和細(xì)胞內(nèi)的微環(huán)境或觸發(fā)對(duì)反應(yīng)性化學(xué)物質(zhì)的反應(yīng)。近年來，作為光熱治療（PTT）、光動(dòng)力治療（PDT）、化學(xué)動(dòng)力治療（CDT）和免疫治療等聯(lián)合治療癌癥的有效策略得到了廣泛的研究。 在本研究中，郭玉明課題組構(gòu)建了一種聯(lián)合饑餓、PTT、PDT和CDT治療的級(jí)聯(lián)反應(yīng)多功能納米酶CeO2@ICG@GOx@HA （CIGH）用于協(xié)同腫瘤治療。納米酶到達(dá)腫瘤微環(huán)境后，具有超氧化物歧化酶活性的CeO2會(huì)促進(jìn)H2O2的產(chǎn)生，彌補(bǔ)了腫瘤微環(huán)境中H2O2有限的特征。與此同時(shí)，葡萄糖被葡萄糖氧化酶（GOx）氧化生成H2O2和葡萄糖酸，這不僅降低了腫瘤微環(huán)境的pH值，而且實(shí)現(xiàn)了饑餓治療，也進(jìn)一步提高了H2O2的含量。在低pH下，H2O2作為底物被Ce3+催化成·OH，通過CDT殺死腫瘤細(xì)胞。同時(shí)，Ce4+還能將部分H2O2催化為O2，不僅能緩解腫瘤缺氧，還能為PDT治療提供底物,增強(qiáng)PDT的抗腫瘤效果。另外，吲哚菁綠（ICG）也具有光熱能力，不僅具有良好的殺傷腫瘤能力，并且可以進(jìn)一步提高納米酶整體產(chǎn)生活性氧（ROS）的能力，從而大大地增強(qiáng)納米酶的抗腫瘤效果（圖1）。 CIGH納米酶極大地促進(jìn)了級(jí)聯(lián)反應(yīng)的發(fā)生，并在體內(nèi)外表現(xiàn)出有效的腫瘤治療能力。該納米平臺(tái)的構(gòu)建不僅能彌補(bǔ)單一治療的缺陷，并且能達(dá)到 “1+1＞2” 的抗腫瘤效果（圖2）。該納米酶平臺(tái)提供一種簡單并且廣泛適用的方法，同時(shí)自加速級(jí)聯(lián)反應(yīng)在抗腫瘤方面具有潛在的研究意義。 圖2（a-b）分別為不同治療組的小鼠體重和腫瘤體積的變化。（c）治療14天后解剖各治療組小鼠的腫瘤照片。（d）不同治療組的腫瘤組織切片H&E和TUNEL 染色圖像
論文信息 Hollow CeO2-Based Nanozyme with Self-Accelerated Cascade Reactions for Combined Tumor Therapy Lili Meng, Lingxue Tang, Fangli Gao, Liang Zhu, Xinhe Liu, Jie Zhang, Yi Chang, Xiaoming Ma, Yuming Guo 文章第一作者為孟麗麗和唐玲雪 Chemistry – A European Journal DOI: 10.1002/chem.202401640
