近日，中国科学院生物物理研究所/中国科学院纳米酶工程实验室阎锡蕴院士团队在《Nano Today》在线发表了一篇题为：A Metal-Free Nanozyme-Activated Prodrug Strategy for Targeted Tumor Catalytic Therapy 的研究论文，首次提出了纳米酶前药系统用于肿瘤催化治疗的新策略，为肿瘤治疗提供了新思路，进一步拓展了纳米酶的生物医学应用。 酶学疗法一直是一个非常吸引人的疾病治疗策略，因为酶催化具有高效性和特异性。比如酶激活前药治疗策略，具有高选择性和低毒性，是一种前景广阔的抗癌策略，尤其是辣根过氧化物酶（HRP）和前药吲哚-3-乙酸（IAA）已被证明是一组有效的酶前药体系。 该系统在体内应用时，HRP可以通过抗体偶联或者基因递送的方式引入肿瘤细胞中。前药IAA则是系统给药后，通过自由扩散的方式到达肿瘤部位，进而与HRP发生反应释放活性成分甲基吲哚自由基，杀灭肿瘤细胞。然而该策略存在两大缺陷：首先，抗体偶联靶向面临蛋白酶降解以及HRP在肿瘤细胞外发挥作用的局限，从而限制其肿瘤杀伤效果；同时，基因递送方式中，有效的肿瘤靶向递送以及外源性HRP在肿瘤细胞中选择性表达存在困难，还存在转基因安全性问题。其次，由于前药IAA是通过自由扩散作用到达肿瘤部位，其在肿瘤部位富集不足，无法引发足够的催化反应杀伤肿瘤。因此，提高酶激活前药策略的治疗效果，需要酶能够高效到达肿瘤部位，同时提高前药在肿瘤部位的富集。 为解决上述问题，研究人员提出了基于纳米酶的酶激活前药策略。纳米酶是近年来发现的具有类酶催化活性的纳米材料，是新一代模拟酶。与天然酶相比，纳米酶稳定性高，不会被蛋白酶降解；同时纳米酶作为纳米材料具有多功能性，除了酶催化活性，还可以作为纳米载体装载药物或靶向分子，因此有望开发更加高效的酶催化治疗策略。目前纳米酶主要以无机纳米材料为主，其活性主要是氧化还原酶活性。目前报道的纳米酶大多数为金属氧化物（如氧化铁、氧化铜、氧化铈等）或贵金属（金、银、钯、铂等）类纳米材料，在体内应用时难以降解代谢，还有可能释放金属离子产生细胞毒性，因此存在潜在的生物相容性和安全性等问题。近几年碳纳米酶受到广泛关注，比如石墨烯、碳纳米管、碳点等，尤其是异原子掺杂有可能更好地模拟天然酶的催化活性中心结构，展现出高过氧化物酶活性；同时其主体是非金属的碳类结构，与酶蛋白分子元素相近，具有较好的生物相容性，因此，可能作为酶前药策略中理想的天然酶替代物。
纳米酶前药催化治疗肿瘤示意图
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NanoToday：纳米酶前药催化治疗肿瘤新策略！
发布时间：2020-08-25 09:02 文章来源：未知 作者：尊龙凯时 - 人生就是搏!生物
纳米酶前药催化治疗肿瘤示意图