近日，国际著名期刊Advanced Materials（影响因子27.398）在线发表了我校姜虎林教授团队的最新研究成果“A Harmless-Harmful Switchable and Uninterrupted Laccase-Instructed Killer for Activatable Chemodynamic Therapy”。我校博士生周天娇为本文第一作者，姜虎林教授为唯一通讯作者，中国药科大学为本文唯一通讯单位。
化学动力学治疗（Chemodynamic therapy，CDT）是一种新兴的肿瘤治疗策略，它利用Fenton/Fenton样反应诱导细胞凋亡和坏死。但由于肿瘤内生理环境条件下pH值较高，内源性H2O2浓度较低，肿瘤部位还原性物质表达量较高等问题，单独使用CDT治疗恶性肿瘤较为困难。在Fenton反应过程中，Fe3+转化为Fe2+被认为是这一过程的限速步骤，反应速率k=9×10-7 L mol-1 s-1。但是鲜少有人提出利用超氧阴离子自由基（O2− •）催化该过程（反应速率k=0.3~2×106 L mol-1 s-1），该反应过程在催化Fe3+转化为Fe2+和提高CDT疗效方面具有很大的潜力。
为了在CDT中成功应用这种策略，姜虎林教授团队首次提出使用漆酶（Laccase，LAC）作为持续诱导产生O2−•的催化剂。LACs是一种含铜的氧化酶，在底物含有甲氧基对苯二酚结构时，可以在催化过程中诱导产生O2− •，有效还原Fe3+生成大量的Fe2+，同时利用细胞内的还原体系帮助还原底物，维持该催化过程持续进行，形成一个完整的Fenton反应循环体系，用于克服肿瘤内Fenton反应条件不足的局限性。为了清除该体系在正常组织中产生的过量O2−•，将具有超氧化物歧化酶（SOD）活性的Fe(Cl)-chlorin e6（FeCe6）引入体系内，用以降低该漆酶催化的体系对正常组织的毒副作用。同时，FeCe6作为一种光敏剂衍生物，具有光不稳定特性，很容易被可见光降解，可以在该体系中被利用产生可激活的CDT。
在该体系中，脂质体（liposomes，LPs）被用来包裹亲疏水药物，在亲水区域包封LAC和甲氧基对苯二酚，疏水药物FeCe6被添加到磷脂双分子层中（图1）。在正常组织中，由LAC催化产生的O2−•可以被FeCe6清除形成无效的循环，从而保护正常组织不受损伤。在肿瘤组织中，FeCe6在接受可见光照射时进行光动力治疗，同时被光降解。而LAC催化的循环反应仍然会不断地产生O2−•，促进Fenton反应进行，从而产生高效的CDT并诱导肿瘤细胞凋亡和坏死。这种可激活的CDT体系像是Marvel英雄Hulk。FeCe6的局限性使HULK体系变得“无害”，但通过光照降解FeCe6消除了这种限制，使HULK变得“有害”。该研究工作不仅为使用O2− •提高CDT疗效提供了可借鉴的策略，也对可激活的CDT提出了新的见解。
该研究工作获得国家重大研发计划“纳米专项”、国家自然科学基金国际合作重点项目和面上项目、中国药科大学双一流学科创新团队和天然药物活性组分与药效国家重点实验室研究课题的资助。
原文地址：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202100114?af=R
漆酶诱导的可激活化学动力学治疗体系的作用示意图
（供稿单位：药学院，撰写人：周天娇）
