近日，医学院抗癌研究中心罗芳洪课题组在化工领域国际顶级期刊《Chemical Engineering Journal》发表了题为“Ultrasound-Driven Nanoreactor with USP39 ShRNAi-Intensified Ferroptosis for Synergistic Sono-Chemodynamic Therapy”的研究论文。论文报道了一种肿瘤微环境响应的超声驱动纳米反应器，可靶向肿瘤组织并通过基因沉默增强声动力-化学动力效应诱导肿瘤细胞铁死亡，发挥协同抗肿瘤作用，可望为肿瘤的靶向协同治疗提供一种新策略。

声动力治疗（Sonodynamic Therapy，SDT）是一种基于光动力治疗(photodynamic therapy, PDT）的新型肿瘤治疗方法，在低强度超声辐照下通过激活声敏剂催化氧产生活性氧（ROS），从而破坏肿瘤组织，因其具有高组织穿透深度、非侵入性、低成本和可重复治疗等特点而备受关注。然而，由于声敏剂缺乏肿瘤靶向性，SDT可能导致肿瘤周边组织的附带损伤。另外，肿瘤中过量的H2O2也会降低SDT的疗效。而化学动力学疗法（chemodynamic therapy，CDT）可利用金属离子与H2O2之间的芬顿/类芬顿反应产生高反应活性的羟基自由基（OH•），杀伤肿瘤细胞。将SDT与CDT及其它肿瘤治疗方式联合有利于发挥协同作用，进一步提高抗肿瘤效果。

基于此，课题组设计构建了一种谷胱甘肽（GSH）多级响应的纳米反应器（SDDsRH），可高效耗竭GSH并实现将SDT、CDT及肿瘤特异性基因沉默协同用于结肠癌靶向治疗。他们首先制备富含Fe3+/四硫键（-s-s-s-s-）的树枝状二氧化硅纳米颗粒（DTSO），将声敏剂华卟啉钠（DVDMS）、柳氮磺吡啶（SAS）和USP39 shRNA包载到DTSO中，表面再修饰透明质酸（HA）。HA可与肿瘤细胞膜上的CD44受体结合，靶向识别肿瘤细胞增强纳米药物在肿瘤组织的聚集并促进其内吞。SDDsRH进入肿瘤细胞后，与过量产生的GSH发生氧化还原反应，四硫键断裂后纳米反应器降解释放出负载的药物，同时生成了Fe2+和GSSG。释放的DVDMS在超声辐照下激活催化氧产生大量的ROS，SAS可与SLC7A11结合阻断GSH的再合成，Fe2+可以催化Fenton样反应，利用H2O2产生•OH和ROS。这两个过程均可迅速消耗肿瘤细胞中原有的GSH。大量消耗GSH后，肿瘤细胞的抗氧化能力显著降低，同时在ROS作用下大量LPO积累，从而诱导细胞发生铁死亡。此外，靶向递送的USP39 shRNA有效沉默了USP39基因表达，抑制了肿瘤细胞的增殖，同时促进了ATG5基因表达，增强肿瘤细胞铁死亡。该研究为恶性肿瘤的靶向协同治疗提供了一种高效有前景的治疗策略。

pc加拿大预测准确率2021级肿瘤学硕士研究生赵智育为该论文第一作者。pc加拿大预测准确率抗癌研究中心罗芳洪副教授、中国科学院福建物质结构研究所李阳、王培园副研究员及中国科学院城市环境研究所钟鹭斌副研究员为该论文的通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金和福建省公益项目专项基金和厦门市自然科学基金等的资助和支持。另外，该研究还得到了我院宋刚教授、颜江华教授和李文岗教授的支持和帮助。

罗芳洪副教授，博士生导师，长期从事肿瘤靶向治疗及机制研究，包括纳米靶向药物、肿瘤光动力和声动力治疗药物及单克隆抗体药物的研发和机制研究。在Chemical Engineering Journal 、Advanced Healthcare Materials、ACS Appl. Mater. Interfaces、J Nanobiotechnology、Cellular and Molecular Gastroenterology and Hepatology和JCI Insight等国际学术期刊发表SCI论文50余篇。热忱欢迎优秀博士后加盟，同时欢迎优秀学子报考pc加拿大预测准确率罗芳洪副教授课题组研究生。联系方式：luofanghong@xmu.edu.cn

（全文链接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2023.144154）

（图文/罗芳洪课题组 审核/李炜）