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  腫瘤鐵死亡治療過程中產生的脂質過氧化物（LPO）在引發(fā)腫瘤細胞鐵死亡的同時，也會造成免疫細胞活性的降低。同時腫瘤鐵死亡治療因腫瘤細胞本身存在的抗氧化防御機制（GPX4通路、FSP1通路和DHODH通路），也面臨著巨大的挑戰(zhàn)。

  南方醫(yī)科大學沈折玉教授課題組長期聚焦于磁共振成像（MRI）造影劑及其腫瘤鐵死亡治療應用研究，在近期工作基礎上（ACS Nano 2023, 17, 11492-11506; Adv. Funct. Mater. 2023, 33, 2209278; Adv. Funct. Mater. 2023, 33, 2213921; Adv. Sci. 2023, 10, 2205109; Nano Today 2022, 47, 101663; Small 2022, 18, 2202705; Nano Letter. 2021, 21, 9551-9559），本研究以單寧酸（TA）包覆MRI造影劑點式核殼型鐵釓復合納米粒（FeGd-HN）的金屬多酚網絡結構，裝載Fe²⁺和SN38，制得一種可激活STING通路的MRI造影劑FeGd-HN@TA-Fe²⁺-SN38，并成功應用于MRI引導的腫瘤免疫-鐵死亡協(xié)同治療。該研究成果以“A STING pathway-activatable contrast agent for MRI-guided tumor immunoferroptosis synergistic therapy”為題發(fā)表于期刊Biomaterials（影響因子14.0，中科院小類一區(qū)）。

  如圖1所示，所得納米藥物FeGd-HN@TA-Fe²⁺-SN38可以在腫瘤微環(huán)境中釋放FeGd-HN、Fe²⁺和SN38，實現(xiàn)腫瘤部位MRI成像、鐵死亡治療和腫瘤部位DNA破壞。腫瘤細胞鐵死亡過程中LPO的積累導致細胞膜結構破壞，從而含有DNA 碎片的外泌大量外排。這些外泌體進入樹突狀細胞（DCs），通過DNA碎片激活STING通路，并釋放大量干擾素-β，進而引發(fā)DCs細胞成熟、CD8⁺ T細胞分化以及干擾素-γ分泌。在引發(fā)有效的腫瘤免疫治療的同時，由于干擾素-γ抑制腫瘤細胞system X_c^-（胱氨酸谷氨酸逆轉運受體 ）的活性，腫瘤細胞內GXP4活性也因胱氨酸/半胱氨酸的含量降低而得到抑制，從而加速腫瘤鐵死亡。因此，本研究制得的可激活STING通路的MRI造影劑可用于MRI引導的腫瘤免疫-鐵死亡協(xié)同治療。

圖1. 可激活STING通路MRI造影劑的合成及其用于MRI引導腫瘤免疫-鐵死亡協(xié)同治療的機理。

  南方醫(yī)科大學生物醫(yī)學工程學院博士后郭帥為本文的第一作者，南方醫(yī)科大學生物醫(yī)學工程學院沈折玉教授為通訊作者。

  這項工作得到了國家自然科學基金、廣東省自然科學基金和廣州市重點研發(fā)計劃等項目的資助。

  原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2023.122300