双气体释放纳米平台增强内源性Ca2+ 介导的离子干扰疗法抑制肿瘤转移

针对肿瘤细胞离子稳态抵抗Ca2+ 过载疗法的难题，研究人员开发了NIR光控双气体（NO/CO）纳米平台CPNC NPs，通过激活RyR和TRPA1通道实现内源性Ca2+ 多通道过载，诱导线粒体损伤和ATP耗竭，显著抑制肿瘤转移。该研究为离子干扰疗法（IIT）提供了新策略。

　　

癌症治疗领域长期面临化疗毒性、放疗副作用和术后复发的挑战。传统Ca²⁺
基纳米发生器因外源性钙离子引发的全身炎症风险受限，而肿瘤细胞固有的离子稳态机制进一步削弱了Ca²⁺
过载疗法的效果。针对这一难题，上海大学的研究团队创新性地设计了一种近红外光控双气体释放纳米平台CPNC NPs，通过同步激活内质网Ca²⁺
释放和细胞膜Ca²⁺
内流通道，实现了高效低毒的内源性Ca²⁺
过载治疗，相关成果发表在《Nano Today》。

研究采用水热法合成Cu₂
MoS₄
（CMS）纳米核，通过聚多巴胺（PDA）包覆后共价偶联NO供体（RuNO）和CO供体（MnCO）。借助NIR激光触发气体释放，结合透射电镜、流式细胞术和RNA测序等技术，系统评估了纳米材料的抗肿瘤机制。

合成与表征
CPNC NPs呈现50-60 nm的中空介孔结构，PDA涂层显著提升了生物相容性。光热实验证实NIR照射可精准控制NO/CO释放动力学，释放效率分别达72.3%和68.1%。

作用机制
NIR触发的NO通过激活Ryanodine受体（RyR）促使内质网Ca²⁺
泄漏，同时CO诱导的活性氧（ROS）激活TRPA1通道促进胞外Ca²⁺
内流。双气体协同造成胞内Ca²⁺
浓度激增（较对照组高4.7倍），导致线粒体膜电位下降62%，ATP合成抑制81%。

体内外疗效
在4T1乳腺癌模型中，CPNC+NIR组肺转移结节数减少89%，原发瘤体积缩小76%。RNA测序显示Ca²⁺
信号通路相关基因（如ITPR3、CALM1）显著差异表达，转移标志物MMP-9下调5.3倍。

结论与意义
该研究首次实现双气体调控的内源性Ca²⁺
风暴疗法，突破外源性钙补充的临床限制。通过靶向破坏肿瘤细胞钙缓冲系统，为离子干扰疗法提供了新范式，其NIR控释特性更赋予治疗精准时空操控性。这种"离子-气体"协同策略为转移性肿瘤治疗开辟了创新路径。