钯硫共修饰普鲁士蓝类似物纳米复合材料：MRI引导的线粒体靶向联合癌症治疗新策略

本研究针对传统癌症治疗存在的副作用大、肿瘤微环境(TME)抑制不足及催化效率低等问题，开发了具有多重酶模拟活性的钯硫共修饰普鲁士蓝类似物纳米平台(Pd-S-CNMF)。该材料通过增强酸性环境响应性，实现了磁共振成像(MRI)引导的化学动力学治疗(CDT)与低温光热治疗(PTT)协同作用，并负载HSP90抑制剂17-AAG显著提升前列腺癌治疗效果。其创新性在于首次将过渡金属、贵金属与非金属离子同步整合至普鲁士蓝骨架，为肿瘤诊疗一体化提供了新范式。

　　

癌症治疗领域长期面临传统疗法特异性差、副作用显著的挑战。尤其对于前列腺癌等实体瘤，肿瘤微环境(TME)中H₂O₂不足和酸性条件严重制约化学动力学治疗(CDT)效率，而传统光热治疗(PTT)的高温易导致正常组织损伤。普鲁士蓝类似物(PBAs)虽在纳米诊疗中展现出潜力，但其性能受限于单一组分和pH依赖性。

江苏省科研团队创新性地采用湿化学法构建了钯硫共修饰的钴镍锰铁普鲁士蓝纳米复合材料(Pd-S-CNMF)。通过同步引入硫离子(S^2-)和钯纳米颗粒(Pd NPs)，材料获得空心结构并显著提升近红外吸收。实验证实该材料具有pH响应性多重酶(过氧化物酶、过氧化氢酶等)模拟活性，能在肿瘤酸性条件下持续催化产生细胞毒性活性氧(ROS)。研究进一步负载热休克蛋白90(HSP90)抑制剂17-AAG(即坦螺旋霉素)，构建的17Pd-S-CNMF可有效抑制热休克蛋白表达，增强低温(42-45°C)PTT效果。

关键技术包括：湿化学法制备空心结构PBAs、金属/非金属共掺杂调控、体外光热转换效率测试、酶活性动力学分析、前列腺癌细胞(PC-3)及裸鼠移植瘤模型的治疗评估。

表征结果显示：S^2-蚀刻形成60-100 nm空心结构，Pd NPs(2-6 nm)均匀分布在表面。X射线光电子能谱证实Pd⁰/Pd²⁺和S^2-的协同作用改变了电子结构。

光热性能测试表明：808 nm激光照射下，Pd-S-CNMF溶液温度在5分钟内升至52°C，光热转换效率达43.7%，显著高于未修饰组。

酶活性研究发现：在pH 5.0条件下，Pd-S-CNMF的类过氧化物酶活性比天然辣根过氧化物酶高3.2倍，可持续将H₂O₂转化为·OH。

体内外实验证实：17Pd-S-CNMF通过重塑TME、增强MRI对比度(弛豫率达8.7 mM^-1s^-1)、协同CDT/PTT，使肿瘤体积缩小91.3%，且无明显系统毒性。

该研究突破了传统PBAs单功能修饰的局限，通过多组分协同实现了诊疗一体化。其重要意义在于：①首创金属/非金属共修饰策略调控PBAs电子结构；②开发出首个兼具TME重塑、多酶催化、MRI导航和低温PTT的纳米平台；③为克服肿瘤异质性和治疗抵抗提供了新思路。论文发表于《Colloids and Surfaces B: Biointerfaces》，为临床转化提供了重要理论和技术支撑。