基于二茂铁共轭聚（硫代缩醛）纳米胶束诱导增强的肿瘤细胞铁死亡

近期，国际学术期刊Chemical Communications在线发表了华南理工大学袁友永教授课题组以“Self-catalyzed Tumor Ferroptosis Based on Ferrocene Conjugated Reactive Oxygen Species Generation and Responsive Polymer”为题的论文。华南理工大学为论文的第一署名单位，李佶锶硕士和宗庆瑜博士为论文的共同第一作者，袁友永教授为论文的通讯作者。

铁死亡作为一种新型的非凋亡调节性细胞死亡方式，被证明其在肝癌，乳腺癌，血液恶性肿瘤和其他恶性肿瘤中发挥着关键的治疗作用，表明靶向铁死亡是一种有具有潜力的癌症治疗策略。芬顿反应主要通过铁离子将内源性过氧化氢（H2O2）催化转化为具有高毒性的羟基自由基（•OH），被广泛认同为诱导肿瘤细胞铁死亡的一项有效策略。然而，细胞内部的H2O2水平限制了芬顿反应的效率，从而导致不理想的治疗结果，同时，细胞内的强大抗氧化系统可及时清除有害的ROS，进一步削弱了芬顿反应介导铁死亡的功效。

基于此，在本研究中作者开发了一种基于二茂铁（Fc）共轭的聚（硫代缩醛）构建的纳米胶束PTAF,其拥有在胞内构建活性氧自放大循环的潜力，可有效加重脂质过氧化过程，从而诱导增强的肿瘤细胞铁死亡。简而言之，含有高密度硫代缩醛的聚合物骨架可以响应胞内ROS发生降解释放出肉桂醛（CA），通过有效消耗胞内GSH扰乱胞内氧化还原平衡而引起ROS水平上升，从而引起H2O2累积。Fc作为典型的芬顿催化剂，可高效驱动芬顿反应将H2O2转化为下游高氧化性、高毒性的•OH，加速聚合物降解、CA释放与ROS进一步累积，从而促进ROS自放大循环的构建和运转。GSH消耗引起的谷胱甘肽过氧化物酶（GPX4）表达抑制使高毒性ROS得以过量累积，从而加剧脂质过氧化进程，进一步引发肿瘤细胞铁死亡。因此，PTAF可协同ROS自放大与GPX4表达抑制有效诱导肿瘤细胞铁死亡，为增强基于铁死亡的癌症治疗提供了一种有前景的策略。

来源：华南理工大学

文章链接：

https://doi.org/10.1039/D1CC06742G