众所周知,肿瘤病灶区的微环境具有自身特异性,普遍呈现如偏酸性(低pH)、富含H2O2、还原性(乏氧)等特征,在肿瘤发生、发展及转移方面起到极其重要的影响作用,受到科研人员的广泛关注。目前,针对微环境响应性的纳米材料研究主要聚焦于功能性纳米载体响应肿瘤微环境可控化疗药物释放。然而,化疗固有的缺陷仍然无法克服。若能设计一类具有良好生物相容性的新型功能材料替代有毒的化疗药物,利用肿瘤病灶区内源性微环境实现基于肿瘤微环境特异性激活的高效治疗,这类材料将具有重要的临床潜力。
华东师范大学化学与分子工程学院、上海市绿色化学与化工过程绿色化重点实验室的步文博教授(点击查看介绍)研究团队受启发于环境科学的“芬顿反应”原理,于2016年提出了基于非晶铁“化学动力学疗法”(Chemodynamic Therapy,CDT)的新概念(Angew. Chem. Int. Ed., 2016, 55, 2101),自此这一新型肿瘤治疗技术得到了快速的发展,国际众多研究团队也取得了一系列研究进展。近期,步文博教授受邀在Angew. Chem. Int. Ed.上发表了肿瘤化学动力学疗法的专题综述论文“Chemodynamic Therapy: Tumour Microenvironment-Mediated Fenton and Fenton-like Reaction”,博士生唐忠敏为论文的第一作者,导师步文博教授为论文的通讯作者。
该综述论文从功能材料的选择(铁基材料、非铁基及金属有机骨架材料)、肿瘤微环境的调控(降低pH、消耗谷胱甘肽和提高过氧化氢含量)、外界能量场的调控(光、电、磁、超声和温度)等三方面,全面评述了近期有关肿瘤化学动力学疗法的最新进展、存在问题和发展趋势。在如何提高CDT效果方面,作者指出催化领域的知识可以为CDT研究策略提供借鉴性的研究思路。例如,在材料设计方面,某些多金属氧酸盐(POMs)可作为代表性的pH非依赖性催化剂,高效诱导类Fenton反应的发生;其次,在肿瘤微环境调控方面,通过降低肿瘤病灶区氧含量可以调控pH,酸敏感性金属基过氧化物也可以显著提升肿瘤区H2O2含量;在引入外源能量场方面,磁热和光热引发肿瘤区温度上升,含有过氧桥的不稳定分子在超声作用下引发的肿瘤区H2O2含量增加,均可以显著提升CDT效率;值得一提的是,若与临床射频消融技术结合时,CDT必将充分发挥其治疗潜力。该综述论文不仅全面总结了国内外有关CDT领域的最新研究成果,更提出了作者在该研究领域中的观点看法,揭示了该研究领域的发展趋势,有望拓展常规肿瘤治疗技术的研究思路,并对化学、材料、生物和医学等相关研究领域具有重要的指导意义。
该论文作者为:Zhongmin Tang, Yanyan Liu, Mingyuan He, Wenbo Bu
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Chemodynamic Therapy: Tumour Microenvironment‐Mediated Fenton and Fenton‐like Reaction
Angew. Chem. Int. Ed., 2018, DOI: 10.1002/anie.201805664
导师介绍
步文博
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