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近日，華中農業大學韓鶴友教授團隊與新加坡南洋理工大學趙彥利教授、華中科技大學同濟醫學院附屬協和醫院副主任醫師梁華庚合作，針對臨床上常用的光聲試劑在注入腫瘤病人體內后一直保持常開（always on）狀態的早期診斷及治療瓶頸，設計了一種原位納米酶放大的近紅外II腫瘤精準治療平臺，實現了對乳腺癌的化學動力學和光熱聯合治療。相關研究成果以“In Situ Nanozyme-Amplified NIR-II Phototheranostics for Tumor-Specific Imaging and Therapy”為題在Advanced Functional Materials發表。

近紅外二區（NIR-II）腫瘤光療技術，由于其較強的穿透深度、較高的空間分辨率和無創傷性等優點，在納米醫學中具有巨大的應用前景。但是，目前“常開”光療劑往往有許多不良副作用，阻礙了其臨床試驗的進展。為了克服這一瓶頸，研究團隊開發了一種原位納米酶放大顯色納米反應器，將3,3',5,5'-四甲基聯苯胺（TMB）和超小型PtAu納米顆粒負載于金屬有機框架，用于特定的乳腺癌腫瘤治療，同時保護了正常組織不受損傷。作為一種智能光聲診斷試劑，構建的納米反應器通過H2O2激活和酸增強狀態，打開光聲信號，對腫瘤部位進行術前的精準定位和診斷。作為一種納米酶，腫瘤組織的特殊微環境引發活性氧對其進行催化損傷，實現化學動力學治療（CDT）。同時，被氧化的TMB對腫瘤組織進行光熱療法（PTT），實現了CDT和PTT最佳組合的“一體式”聯合治療。本研究中的納米酶可對腫瘤進行特異性消融，有望在腫瘤治療中進一步開發智能納米酶。

TMPAs的酶活性及催化機理

TMPAs的體外協同抗癌作用

TMPAs的體內光聲成像診斷

該研究通過原位納米酶放大策略，為腫瘤的精準治提供了新的方法。體外和體內試驗均表明，該原位納米酶放大的近紅外二區腫瘤精準治療平臺能夠準確有效地消融腫瘤，實現了對乳腺癌的CDT-PTT聯合治療，同時對正常組織的非特異性損傷非常小或免受損傷。

華中農業大學博士研究生馬召玉為該文章第一作者，華中農業大學韓鶴友教授、新加坡南洋理工大學趙彥利教授和華中科技大學同濟醫學院附屬協和醫院梁華庚醫師為該論文的共同通訊作者，華中農業大學為成果第一單位。該研究得到了國家自然科學基金等項目的資助。

【英文摘要】

The discovery of near-infrared-II (NIR-II) tumor phototheranostics holds a great promise for use in nanomedicine on account of its enhanced penetration depth, high spatial resolution, and noninvasiveness. However, contemporary "always on" phototherapeutic agents often have many undesirable side effects that hinder their clinical trial progress. To overcome this dilemma, an in situ nanozyme-amplified chromogenic nanoreactor by loading 3,3′,5,5′-tetramethylbenzidine (TMB) and ultrasmall PtAu nanoparticles into a metal-organic framework is developed for specific tumor theranostics, leaving normal tissues unharmed. As an intelligent photoacoustic diagnostic agent, the as-constructed nanoreactor remains silent until they enter the tumor site (H2O2-activated and acid-enhanced conditions) and turns on photoacoustic signal to render a preoperative tumor diagnosis. As a nanozyme, the special microenvironment of the tumor tissue is used to initiate its catalytic damage by reactive oxygen species for chemodynamic therapy (CDT). More importantly, the TMB is oxidized, and the subsequent photothermal therapy (PTT) can be realized leading to an optimal combination of CDT and PTT to concurrently fight obstinate cancers. The present “all-in-one” phototheranostics utilize nanozyme-augmented NIR-II agents for specific tumor ablation, which are promising for further development of intelligent nanozymes in the tumor therapy.

論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adfm.202103765