近日，南方医科大学珠江医院杨丽华教授团队在《Materials Today Bio》（IF:8.2）杂志上发表了一项关于一种双通道并行的自由基纳米放大器的制备，并应用于增强神经母细胞瘤放射治疗效果的研究。该自由基纳米放大器ATO@PAE-PEG-AS1411/Fe3+（简称A@P-P-As/Fe3+）具有双层壳-核结构。其核心是包裹了线粒体呼吸抑制剂阿托伐醌（Atovaquone，以下简写为ATO）的两亲性聚合物（PEG-PAE）微球，具有良好的生物相容性，而其外壳则为DNA适配子AS1411以及Fe3+在静电吸附作用下自组装而成。A@P-P-As/Fe3+具有肿瘤主动靶向和酸响应性释放能力，可在肿瘤细胞内大量蓄积，进而裂解并释放ATO和Fe3+。一方面，ATO限制了肿瘤细胞内线粒体呼吸，为放疗产生自由基提供充足氧气。另一方面，Fe3+可将过表达的GSH氧化成GSSH，破坏肿瘤细胞中氧化还原稳态，避免放疗产生的自由基被迅速清除。纳米自由基放大器能够通过上述双通道显著放大放射治疗过程中的自由基产量，以期增强低剂量放疗的肿瘤杀伤作用。
主要研究结果：
1. 纳米放大器A@P-P-As/Fe3+呈现双层壳-核结构，平均水合粒径约为179.51 nm，可成功负载ATO和Fe3+。
2. A@P-P-As/Fe3+能够响应肿瘤酸性微环境解离并释放ATO、Fe3+，同时验证了该纳米放大器主动识别、靶向肿瘤细胞的能力。
3. A@P-P-As/Fe3+通过破坏线粒体膜电位极化而降低肿瘤细胞氧气消耗，改善肿瘤缺氧微环境。此外，结合A@P-P-As/Fe3+清除消耗肿瘤细胞内过量GSH的能力，低剂量放射能够在双通道纳米放大器的辅助下产生并积累更大量的自由基，进而通过引发肿瘤细胞内剧烈氧化应激的方式，破坏DNA等生物大分子，促使肿瘤细胞凋亡。
4. 建立动物神经母细胞瘤模型，验证了A@P-P-As/Fe3+在体内的主动靶向性，并证明了A@P-P-As/Fe3+通过双通道并行的方式增强神经母细胞瘤放疗敏感性的作用，实验组（A@P-P-As/Fe3+ + RT）的肿瘤抑制率最高。
本研究结论：
原文链接：https://doi.org/10.1016/j.mtbio.2023.100828
