廣東
近日，西北農(nóng)林科技大學化學與藥學院裴玉新/裴志超教授團隊《Small》發(fā)表題為“基于柱芳烴-金屬配合物構(gòu)建的超分子納米酶用于腫瘤免疫治療”的研究論文。論文第一作者為2021級博士研究生邸小姣，裴玉新教授、裴志超教授、祁建釗副教授和吉林大學的楊英威教授為該論文的通訊作者。
天然酶在腫瘤治療中面臨穩(wěn)定性差、成本高等局限，而傳統(tǒng)納米酶雖具有類酶活性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，卻普遍存在活性位點密度低、金屬原子利用率不足等問題，導致催化效率受限。如何通過簡捷的合成策略獲得高性能納米酶，仍是該領域的關鍵挑戰(zhàn)。
超分子納米酶DCuP NP的制備及其通過誘導焦亡激活抗腫瘤免疫示意圖
針對上述問題，研究團隊設計了一種基于柱芳烴-金屬配合物的超分子納米酶（DCuP NP）。該納米酶通過二甲基吡啶胺全功能化柱芳烴與Cu2+發(fā)生配位作用形成兩親性柱芳烴-金屬配合物（DCuP）自組裝而成。實驗結(jié)果表明，DCuP NP表現(xiàn)出顯著增強的類過氧化物酶活性：其對3,3',5,5'-四甲基聯(lián)苯胺（TMB）和過氧化氫（H2O2）的催化效率（kcat/Km）比單體類似物3 NP提高了近5倍，而相較于催化位點模型配合物1，其活性更是從幾乎可忽略躍升至顯著水平。機制研究發(fā)現(xiàn)，DCuP NP在腫瘤微環(huán)境中既能催化H2O2生成活性氧，又能消耗谷胱甘肽，從而放大氧化應激效應，抑制癌細胞增殖，并激活Caspase-1/GSDMD介導的細胞焦亡，進而誘發(fā)抗腫瘤免疫反應。在4T1荷瘤小鼠模型中，DCuP NP實現(xiàn)了86.5%的腫瘤抑制率，同時腫瘤浸潤CD8? T細胞數(shù)量增加了12.7倍。此外，腫瘤再挑戰(zhàn)實驗證實了該納米酶能夠誘導體內(nèi)免疫記憶效應。
該研究首次將柱芳烴及其多價效應與金屬配位相結(jié)合，構(gòu)建出具有高效生物催化功能的超分子納米酶，為發(fā)展結(jié)構(gòu)簡捷、性能優(yōu)異的仿生納米酶提供了全新策略。
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.202510441
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