活性氧（ROS），包括羟基自由基（.OH）、超氧阴离子（.O2-）和单线态氧（O2.），它们可以诱导细胞坏死或凋亡，因此被视为一种良好的癌症治疗试剂。光动力治疗（PDT）作为一种ROS介导的癌症治疗方法，相比于其他常规治疗方法有许多优点，例如侵袭性小、副作用低、选择性高等。然而，由于传统的有机光敏剂的稳定性、溶解性、负载能力较差，以及较早地从载体上释放，PDT的进一步临床应用受到了严重的阻碍。最近，一些半导体和光催化剂因具有高的光稳定性、良好的生物相容性、广泛的光响应范围（从紫外光到可见光）等优点被认为可以作为有机光敏剂潜在的替代者。但是，PDT在本质上是严重依赖于O2，而肿瘤微环境（TME）是乏氧的，如何提高氧气含量，改善PDT的治疗效果，显得尤为重要。

成果简介

近日，中国科学院长春应化所的张洪杰院士、王樱蕙副研究员和吉林大学第二医院的刘建华副主任医师（共同通讯作者）等报道了生物相容性的铁酸铜团簇（CFNs），其可以在650 nm激光照射下通过直接电子转移和光增强的Fenton反应增强ROS的产生，在808 nm激光照射下具有较好光热效果，二者的协同作用可以消融小鼠的肿瘤。更为重要的是，CFNs可以利用Fenton反应产生氧气生成并消耗谷胱甘肽（GSH），从而减轻肿瘤的乏氧和抗氧化能力，实现光增强的CDT和PDT。CFNs具有高的横向弛豫率（468.06 mM-1s-1）使得其可以作为出色的MRI造影剂。这一系列的性能使得这种“一体化”纳米试剂具有PDT、光增强的CDT、光热疗法和MRI成像、以及调节肿瘤微环境的功能，在癌症治疗中具有潜在的应用潜力。研究成果以题为“All-in-One Theranostic Nanoagent with Enhanced Reactive Oxygen Species Generation and Modulating Tumor Eradication”发表在国际著名期刊ACS Nano上。

通过一步水热法合成了集MRI成像、CDT、PDT和PTT多种功能于一体的纳米材料CFNs。作为一种有效的光敏剂，在650 nm激光照射下，CFNs可以将O2转化成.O2-用于PDT治疗。更重要的是，在650 nm激光照射下，Fenton反应可以显著增强，从而增强了CDT效应。并且，CFNs可以通过催化H2O2产生O2并消耗谷胱甘肽（GSH），从而缓解肿瘤缺氧和抗氧化能力，进一步提高光增强CDT和PDT的效率。同时，CFNs具有很好的光热转换性能。这种“一体化”的纳米材料将光增强的CDT、PDT、PTT和MRI成像功能与肿瘤微环境（TME）调制能力结合起来，体现了“一体化”的概念，在癌症治疗研究中具有巨大的潜力。

文献链接：All-in-One Theranostic Nanoagent with Enhanced Reactive Oxygen SpeciesGeneration and Modulating Tumor Eradication（ACS Nano, 2018, DOI: 10.1021/acsnano.8b01893）