金属-酚醛网络驱动的级联纳米反应器：ROS风暴激活的多模态协同肿瘤治疗新策略

针对肿瘤微环境复杂性和单疗法疗效局限，研究人员开发了基于金属-酚醛网络(MPNs)的级联纳米反应器(GOx@TF-ICG NPs)，通过葡萄糖氧化酶(GOx)和吲哚菁绿(ICG)的协同作用，实现饥饿疗法(ST)/光动力疗法(PDT)/光热疗法(PTT)/铁死亡四重协同治疗。该研究突破肿瘤缺氧和H2O2不足限制，光热转换效率达41.6%，为临床肿瘤联合治疗提供新思路。

　　

癌症治疗领域长期面临肿瘤微环境复杂性和治疗抵抗的挑战。传统单模式疗法因无法克服肿瘤异质性、缺氧和抗氧化防御机制等问题，临床效果有限。近年来，基于纳米技术的多模态协同治疗成为研究热点，但如何构建高效、稳定的递送系统仍是关键难题。

福建省科技厅国际合作研究项目支持的研究团队在《Materials Today Quantum》发表创新成果，开发了一种基于金属-酚醛网络(MPNs)的级联纳米反应器(GOx@TF-ICG NPs)。该研究通过金属配位反应将葡萄糖氧化酶(GOx)封装在单宁酸(TA)-Fe³⁺网络中，并与光敏剂吲哚菁绿(ICG)自组装，形成多功能纳米平台。研究采用动态光散射(DLS)、透射电镜(TEM)和紫外-可见光谱等技术表征纳米颗粒特性，通过体外细胞实验和体内肿瘤模型验证治疗效果。

Abstract部分揭示该纳米反应器通过GOx催化葡萄糖产生H₂O₂，触发级联反应形成ROS风暴，同步增强化学动力学治疗(CDT)和光动力治疗(PDT)，同时诱导铁死亡。MPNs与ICG的配位结构直接产生光热效应，联合热休克蛋白下调显著增强PTT效果。实验证实纳米反应器还能通过降低线粒体膜电位诱导肿瘤细胞凋亡。

Introduction部分详细阐述了研究背景：2024年癌症统计显示肿瘤发病率持续上升，酶催化级联反应虽具潜力但面临稳定性差、递送效率低等问题。相比脂质体、DNA载体等传统递送系统，MPNs凭借环境友好、制备简单和强粘附性成为理想载体。TA-Fe MPNs中TA能将Fe³⁺还原为Fe²⁺，增强铁再生供应系统。

材料与方法部分显示研究使用大连美仑生物技术公司的GOx、ICG等试剂，通过TA与Fe³⁺配位包裹GOx，再与ICG自组装构建纳米反应器。体外实验采用Calcein-AM/PI染色、DCFH-DA探针等评估细胞死亡和ROS水平，体内实验通过肿瘤体积监测验证疗效。

结论部分强调该研究创新性实现四合一协同治疗：ST通过消耗葡萄糖切断肿瘤能量供应；PDT利用ICG产生¹O₂；PTT通过MPNs-ICG复合物实现41.6%光热转换；铁死亡由脂质ROS积累触发。这种多管齐下的策略在降低各疗法单独使用剂量的同时显著提升疗效，为临床转化提供新范式。

该研究的突破性在于：首次将MPNs的金属配位特性与ICG的光学特性相结合，通过"一石多鸟"的设计同时解决肿瘤微环境缺氧、H₂O₂不足和热抵抗等关键问题。Wang等学者曾尝试PDT/PTT联用，但本研究的四模态协同方案展现出更强大的ROS风暴效应。正如作者Shi-Jing Yu等指出，这种基于天然多酚的纳米平台兼具生物相容性和治疗效率，为下一代抗癌纳米药物开发树立了新标杆。