近日，中国药科大学药学院孙晓莲教授课题组在国际化学领域顶级期刊Journal of the American Chemical Society（JACS，影响因子 15.419）发表了最新研究成果“Renal Clearable Ultrasmall Single-Crystal Fe Nanoparticles for Highly Selective and Effective Ferroptosis Therapy and Immunotherapy”。 孙晓莲教授为唯一通讯作者，博士生梁欢、硕士生吴希瑶为本文共同第一作者，中国药科大学为唯一通讯单位。
铁纳米颗粒可以介导Fenton反应，诱导肿瘤细胞发生铁死亡，因此受到广泛的关注。然而，目前的铁基纳米颗粒在肿瘤弱酸性微环境中催化活性有限，往往需要与其他治疗方法联合使用或大剂量应用才能实现治疗效果。为解决这一难题，孙晓莲教授团队提出了一种利用高温热解法一步合成尺寸超小的单晶铁纳米颗粒(bcc-USINPs)的方法。所制备的bcc-USINPs具有2 nm左右的结晶相Fe(0)核和约0.7 nm的氧化铁壳层结构。超薄的氧化铁壳层可以使零价铁核在储存及正常生理环境中保持稳定；而在肿瘤酸性微环境中快速蚀刻并暴露出Fe(0)核，使其恢复超高的Fenton催化活性(KM = 0.031 mM, Vmax = 5.92 ×10-7 M s-1)。
该项工作中制备的bcc-USINPs可在很低浓度（IC50=15.72 μg/mL）使肿瘤细胞发生铁死亡，并有效诱导细胞免疫原性死亡。静脉注射iRGD-bcc-USINPs(1 mg/kg，3次)可有效介导铁死亡增强免疫应答，形成了强大的免疫记忆，实现高效的抗肿瘤治疗。此外，这些尺寸超小的铁纳米颗粒可以从肾脏排出体外，对正常器官组织无毒副作用。该研究所制备的bcc-USINPs提供了一种简单、安全、高效的肿瘤应答Fe(0)递送系统，用于实现铁死亡增强的免疫治疗。
该研究工作获得国家重点研发计划(2016YFA0203600)，国家自然科学基金(81971738, 81571743)，中国药科大学天然药物国家重点实验室项目(SKLNMZZ202010)，中国药科大学药物质量与安全预警重点实验室（DQCP20/21MS02）等资助。
原文地址：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.1c07471
（供稿单位：药学院，撰写人：梁欢）
