NSR：云南大学赵卉等开发新型纳米酶—六重酶活性“集于一身”，三重细胞死亡通路协同抗癌

2026-06-03 09:27:49
来源：医药头条

肿瘤微环境的独特特性为利用酶进行有价值的肿瘤靶向治疗提供了巨大潜力。

2026年5月27日，云南大学赵卉、张亚平、李灿鹏共同通讯在National Science Review（IF=17.1）在线发表题为A multienzyme-mimicking nanoplatform induces disulfidptosis/cuproptosis/apoptosis for tumor therapy的研究论文。

该研究首次报道了一种双金属（Cu-Zr）MOF-818纳米酶，该纳米酶同时模拟六种酶的活性：过氧化氢酶、过氧化物酶、谷胱甘肽氧化酶、葡萄糖氧化酶、超氧化物歧化酶和酪氨酸酶。

基于这些活性，MOF-818通过自生底物和循环催化反应（命名为“滚动循环催化”），有效重塑TME。尤为重要的是，这是首次报道具有酪氨酸酶模拟活性的纳米酶，能够激活前药对乙酰氨基酚（APAP），进一步增强活性氧积累。该纳米平台联合APAP，可同时激活细胞凋亡、双硫死亡和铜死亡三重程序性细胞死亡通路。

癌症构成全球主要健康威胁，而异常的肿瘤微环境导致传统化疗耐药。肿瘤微环境的特征是缺氧、弱酸性以及谷胱甘肽和过氧化氢的过度积累。这些条件增强了癌细胞的抗氧化防御能力，同时也为癌症治疗提供了有价值的特异性靶点。

“酶动力学疗法”作为一种通过重塑肿瘤微环境来有效治疗肿瘤的方法已引起广泛关注。这种疗法利用酶产生有害的活性氧，从而杀死癌细胞。纳米酶是具有类酶特性的纳米材料。

具有谷胱甘肽氧化酶、葡萄糖氧化酶、过氧化氢酶和过氧化物酶活性的纳米酶具有可调节的催化活性、高稳定性、低成本、高生物相容性和可大规模生产等特点，已成为癌症酶动力学治疗中天然酶的有前景的替代品。

机理模式图（图源自National Science Review）

在此，研究人员合成了直径为139 nm的MOF-818，该材料表现出多种模拟酶活性，包括过氧化物酶、过氧化氢酶、谷胱甘肽氧化酶、葡萄糖氧化酶、超氧化物歧化酶和酪氨酸酶样活性。

基于这些酶活性，MOF-818催化了一个完整的反应过程，该过程通过自生成底物和循环催化反应进行，并诱导肿瘤微环境重塑。同时，在纳米酶中首次报道，MOF-818通过其TYR样活性激活前药对乙酰氨基酚，进一步增加活性氧积累。这些特性通过激活多种组合的程序性细胞死亡通路（细胞凋亡、双硫死亡和铜死亡）促成了MOF-818的抗肿瘤活性。

该研究将MOF-818纳米平台、3-甲基腺嘌呤、THP-1细胞膜和Fc与TNF相关凋亡诱导配体的融合蛋白整合构建了3-MA@MOF-818@CM-Fc-TRAIL纳米颗粒（3MCT NPs）。这些纳米颗粒靶向肿瘤细胞，并且与APAP联合使用时，显示出高效的治疗效果和良好的生物安全性。该发现表明，MOF-818可以作为多酶模拟支架，用于工程化共递送组合治疗药物的靶向纳米平台，从而实现联合抗肿瘤治疗。

参考消息：https://doi.org/10.1093/nsr/nwag316