Angew. Chem. :半导体聚合物纳米反应器通过超声触发级联乳酸消耗用于胰腺癌铜死亡-免疫治疗

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肿瘤微环境中高水平的乳酸不仅会促进肿瘤的发展和转移,而且诱导肿瘤细胞进行免疫逃逸,往往导致各种肿瘤治疗策略的失败。通过乳酸代谢可以对癌症进行有效治疗,但是乳酸代谢伴随的随机紊乱会引起严重毒副作用,因此需要对乳酸氧化酶(LOx)进行控制给药才能有望实现有效安全的癌症治疗。活性氧(ROS)作为一种内源性刺激可被用来实现药物进入肿瘤部位的控制递送,以提高治疗效果并减少副作用,而超声(US)触发实现的药物释放和药物激活具有良好的生物安全性和较强的组织穿透能力。尽管乳酸消耗为癌症治疗提供了一个新方案,但往往需要通过与其他治疗方法联合以提高疗效。铜死亡是一种由铜超载引起的非凋亡细胞死亡模式,因此铜死亡和乳酸消耗的联合有望为癌症治疗提供新策略。


东华大学李静超团队设计了一种半导体聚合物纳米反应器(SPNLCu)通过超声触发级联乳酸消耗策略实现铜死亡-免疫治疗。SPNLCu主要由三个部分组成:半导体聚合物PFODBT作为声敏剂、通过活性氧(ROS)可切割片段偶联的乳酸氧化酶(LOx)和Cu2+螯合物。在超声刺激下,半导体聚合物产生单线态氧(1O2)破坏ROS可切割片段,导致LOx释放,从而催化乳酸消耗产生过氧化氢(H2O2)。Cu2+在肿瘤微环境中被还原为Cu+,与生成的H2O2反应生成羟基自由基(·OH),通过破坏ROS可切割片段进一步促进LOx释放。因此,超声触发LOx级联释放可实现乳酸消耗,从而降低乳酸的免疫抑制作用。此外,铜死亡会引起免疫原性细胞死亡(Immunogenic Cell Death, ICD),从而激活抗肿瘤免疫效应。SPNLCu用于治疗皮下和深部原位胰腺癌,在抑制肿瘤生长方面具有显著增强的疗效。


该研究首次报道了超声触发级联乳酸消耗策略用于肿瘤的治疗,并且联合铜死亡-免疫治疗手段有望完全根除肿瘤,在治疗其他各类肿瘤上显示出巨大潜力。



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文信息

Sono-Triggered Cascade Lactate Depletion by Semiconducting Polymer Nanoreactors for Cuproptosis-Immunotherapy of Pancreatic Cancer

Ningyue Yu, Jianhui Zhou, Mengbin Ding, Meng Li, Dr. Shaojun Peng, Prof. Jingchao Li

东华大学生物与医学工程学院博士生于宁悦和硕士生周建辉分别为本论文第一作者和共同第一作者。东华大学李静超研究员为本论文通讯作者,北京师范大学彭绍军副教授为共同通讯作者。


Angewandte Chemie International Edition

DOI: 10.1002/anie.202405639




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