临床批准的前药通常需要肿瘤微环境的化学刺激来激活。然而，这种内源性化学激活方法可能会导致较差的反应活性和脱靶毒性。设计对外部刺激做出反应的前药有望解决这一瓶颈。放射治疗的普遍性、高组织穿透性使X射线成为控制药物释放的最佳外部刺激源，从而最大限度地提高局部疗效，克服传统药物的耐药性并降低全身毒性。当前，基于硫族元素-硫族元素的X射线响应药物平台的研究不断涌现出来。因此，揭示硫族-硫族键对X射线辐射响应的敏感性差异和反应规律有助于指导药物设计原则，这对于开发临床应用的新型外部刺激的前药至关重要。
近日，暨南大学陈填烽教授团队基于同核双硫族元素构建介孔硅递送体系，探索了其对X 射线响应性用于肿瘤治疗。在该研究中，三种硫属同核单键即S-S、Se-Se和 Te-Te键被桥接到介孔二氧化硅中，分别构建出有机无机杂化的纳米前药DSMSN、DSeMSNs和DTeMSNs，并系统研究了三种纳米前药对X-ray的响应性差异。基于它们的电负性、原子半径和键能（S-S，约 240 kJ/mol；Se-Se，约 172 kJ/mol；Te-Te，约126 kJ/mol）的差异，结果显示出对X-ray不同的氧化敏感性和反应性（DTeMSNs > DSeMSNs > DSMSNs）。经过X-ray辐照后，DSMSNs 的形态几乎未发生变化， DSeMSNs出现部分裂解，DTeMSNs形貌则发生显著变化，且经过生化级联反应产生的TeO32- 能够进一步发挥化疗作用。
此外，我们将其作为药物载体负载二价锰离子（Mn2+，一种天然的干扰素基因（Sting）通路肿瘤免疫激活剂），构建出Mn-DSMSNs, Mn-DSeMSNs 和Mn-DTeMSNs，探索三种纳米载药体系中经过 X-ray 辐照后释放Mn2+并激活Sting通路的差异的异同，探索其在肿瘤放化疗协同免疫治疗方面的潜力。
该项研究加深了我们对硫族-硫族键对放射治疗的响应特性的理解，为开发新型基于外部刺激的纳米前药的设计提供理论参考。
论文信息
Cleavage of Homonuclear Chalcogen-Chalcogen Bonds in a Hybrid Platform in Response to X-Ray Radiation Potentiates Tumor Radiochemotherapy
Yuanyuan You, Yanzhou Chang, Shuya Pan, Qingyue Bu, Jiabao Ling, Prof. Weiling He, Prof. Tianfeng Chen
Angewandte Chemie International Edition
DOI: 10.1002/anie.202412922
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