色氨酸修饰的藻酸盐-氧化铁纳米复合物：协同癌症治疗的潜力评估与机制探索

本研究针对癌症诊疗中纳米材料靶向性和生物相容性不足的问题，开发了色氨酸(Trp)功能化的藻酸盐(Alg)包被氧化铁纳米颗粒(IONPs)。通过EDC/NHS交联构建的Alg-IONPs-Trp纳米复合物展现出135±2 nm的流体力学直径、超顺磁性(饱和磁化强度45 emu/g)及pH响应性药物释放特性，其特异性吸收率(SAR)达65 W/g，DPPH自由基清除率达78%。该体系通过色氨酸代谢通路(LAT1转运体)增强肿瘤靶向，结合磁热疗与抗氧化双重作用，为多模态癌症治疗提供了新策略。

　　

癌症治疗领域正面临靶向性不足和系统毒性两大挑战。传统化疗药物在杀伤肿瘤细胞的同时会损伤正常组织，而纳米载体虽能改善药物分布，却常因表面修饰不当导致免疫清除或靶向效率低下。更棘手的是，肿瘤微环境特有的酸性条件和氧化应激状态，使得常规纳米药物难以实现精准释放和协同治疗。与此同时，磁热疗等物理疗法虽能局部升温杀伤肿瘤，但单纯热效应易引发热耐受，且缺乏肿瘤特异性识别能力。

针对这些难题，维洛尔理工学院的研究团队创新性地将天然多糖藻酸盐(Alginate)的生物相容性与色氨酸(Tryptophan)的代谢靶向特性相结合，构建了多功能氧化铁纳米复合物。相关成果发表在《Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - General Subjects》的这项研究显示，通过共沉淀法合成的Alg-IONPs经EDC/NHS化学交联色氨酸后，不仅保持了45 emu/g的高饱和磁化强度，更通过色氨酸的LAT1转运体机制实现了对肿瘤细胞的特异性识别。这种"磁导航+代谢导向"的双重靶向策略，为突破癌症纳米药物的递送瓶颈提供了新思路。

研究采用X射线衍射(XRD)确认尖晶石结构，振动样品磁强计(VSM)分析磁性能，热重分析(TGA)评估热稳定性。通过DPPH和ABTS实验测定抗氧化活性，MTT法检测NIH-3T3细胞毒性，并建立磁热疗模型评估特定吸收率(SAR)。

Results and discussion
XRD图谱在2θ=35.5°处出现特征峰，证实了Fe₃
O₄
立方晶系结构。FT-IR显示1620 cm^-1
处羧酸根振动峰，证实藻酸盐成功包被；1540 cm^-1
处新出现的酰胺键证明色氨酸共价偶联。DLS显示纳米颗粒Zeta电位-32 mV，预示良好胶体稳定性。VSM曲线显示零矫顽力，证实超顺磁性。在交变磁场中，纳米复合物20分钟内升温至43°C，满足热疗需求。

Conclusion
该研究成功构建了兼具磁靶向、代谢导向和抗氧化功能的纳米诊疗平台。色氨酸通过LAT1转运体增强肿瘤蓄积，其降解产物kynurenine通路代谢物可调控肿瘤免疫微环境。藻酸盐涂层不仅降低免疫原性，其pH响应性还实现了酸性肿瘤微环境中的可控释放。这种"一箭三雕"的设计思路，为发展下一代癌症纳米药物提供了重要参考。

特别值得注意的是，纳米复合物对正常细胞(NIH-3T3)的毒性低于10%，却能在肿瘤部位通过"磁热疗-抗氧化"协同效应增强疗效。这种治疗窗口的显著拓宽，使得该体系在临床转化方面具有独特优势。作者在讨论部分强调，未来可进一步探索该纳米平台与IDO抑制剂的联用策略，有望破解肿瘤免疫抑制微环境这一关键难题。