CDT利用芬頓／芬頓類反應來誘導細胞凋亡和壞死

　　化學動力療法（CDT）采用芬頓催化劑，通過將細胞內的過氧化氫（H2O2）轉化為羥基自由基（OH-）來殺死癌細胞。盡管已經進行了許多關于補充H2O2的研究以提高CDT的治療效果，但很少有研究關注超氧自由基（O2-?）。在CDT中的應用，這可能會導致更好的療效。關于O2-?介導的CDT的一個主要問題是它容易誘發對正常組織的嚴重氧化損傷，這可以通過使用一個可降解的O2-?清除劑來解決。

　　2021年5月29日，來自中國藥科大學姜虎林等研究團隊在Advanced Materials（IF=27.40）上在線發表了題為“A Harmless–Harmful Switchable and Uninterrupted Laccase-Instructed Killer for Activatable Chemodynamic Therapy”的研究論文，構建了一種無害-有害的可切換和不間斷的漆酶（LAC）誘導的試劑（HULK），它是第一種由LAC誘導的O2-?生成加速的CDT劑，并且由于O2-?清除劑FeCe6的光降解而擁有無害-有害的可切換效果。

　　總之，這項工作不僅為 LAC 指導的 O2?? 生成提供了第一個策略，而且還提供了對可激活 CDT 的新見解。

　　化學動力療法（CDT）是一種新興的癌癥治療策略，它利用芬頓/芬頓類反應來誘導細胞凋亡和壞死。在芬頓反應中，過渡金屬離子催化過氧化氫（H2O2）分解為羥基自由基（OH-），這是最為有害的活性氧（ROS）。被認為是這一過程中最關鍵的步驟，因為Fe3+和Fe2+的反應是 過程中最關鍵的步驟，因為H2O2與Fe3+的反應 H2O2與Fe3+的反應要比與Fe2+的反應慢得多。

　　然而，由于相對的高的pH值，內源性H2O2的低濃度和腫瘤部位的高表達還原物質在腫瘤部位的高表達，因此很難對惡性腫瘤進行治療。單純使用CDT治療惡性腫瘤是很困難的。單獨使用CDT治療惡性腫瘤。為了提高CDT的治療效果，許多策略，如增加局部H2O2的生成，降低腫瘤的pH值和減少谷胱甘肽(GSH)水平，已被探索用于改善CDT的治療效果。

　　為了在CDT中成功應用這一策略，首次引入了漆酶（LAC）連續生成O2-。漆酶是含銅的氧化酶，對底物（如酚和脂肪族或芳香族胺）進行單電子氧化，生成相應的自由基。特別是，據報道，在真菌中通過醌的氧化還原循環產生OH-。LACs氧化2-甲氧基-1,4-苯并氫醌或QH2氧化成半醌類自由基（甲氧基半醌，QH-），QH-還原O2產生過羥基自由基（HOO-）和它們的共軛堿O2--，它們可以分解產生H2O2。

　　此外，HOO-/O2--可以有效地還原Fe3+，生成額外的Fe2+。通過這些LAC的指導路線，一個完整的芬頓反應系統可以因此產生，以克服反應物不足的限制。此外，醌類物質可以被煙酰胺腺嘌呤還原成氫醌類物質通過煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸鹽 (NADPH)依賴的還原酶在生理條件下還原成氫醌。因此，一個LAC指導的自我循環系統完成了，導致活躍和不間斷的O2-?生成。

　　不幸的是，不間斷的O2-? 的生成和非選擇性的損傷對正常組織有很強的毒性，并最終導致對健康的不利影響。因此，為了清除正常組織中過多的O2-?副產品，具有超氧化物歧化酶模擬活性和催化作用的FeCe6被引入該系統中。同時，作為光敏劑衍生物，FeCe6很容易被光降解，可以在這個可活化的系統中利用。

　　總之，該研究不僅為LAC指導的O2-?生成提供了第一個策略，而且對可激活的CDT提出了新的見解。