浙江大学周民团队《Small》：生物相容性的铁基纳米材料用于结肠癌特异性诊疗

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编者按

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结肠癌是全球最常见的癌症之一，死亡率很高。结肠癌肿瘤组织中过表达的内源性硫化氢作为一种重要的气体传递介质，在一定浓度下可促进结肠癌细胞增殖和肿瘤组织周围血管生成，对结直肠癌的发展具有重要作用。因此，设计特异性H₂S响应的纳米生物材料对结直肠癌的特异性精准治疗具有重要意义。浙江大学转化医学研究院周民研究员团队近年来准对硫化氢与结肠癌相关作用及特异性诊疗进行了系统地研究。近日，该团队在纳米生物材料领域期刊《Small》发表了题目为“H₂S-Scavenged and Activated Iron Oxide-Hydroxide Nanospindles for MRI-Guided Photothermal Therapy and Ferroptosis in Colon Cancer”的研究论文。（DOI: 10.1002/smll.202001356） 

作为最近得到确认的第三个气体信号分子，硫化氢在肿瘤、尤其是结直肠癌发生发展中具有广泛的生理和病理作用。在生理浓度范围内硫化氢可以通过激活KATP、鸟苷酸环化酶-cGMP通路等方式在肿瘤周围刺激新生血管形成、促进肿瘤细胞线粒体的电子转位改善肿瘤细胞供能，从而促进肿瘤细胞的增殖和转移能力。本研究中，周民团队开发了一种生物相容性的羟基氧化铁纳米纺锤体（FeOOH NSs），具有磁共振成像（MRI）、铁死亡以及基于硫化氢微环境的级联反应的联合方法用于治疗结肠癌。FeOOH NSs能高效的清除治疗结肠癌组织中内源性硫化氢气体抑制肿瘤的生长。随后，还原性的硫化氢还可以通过还原反应从而产生FeS，显示出近红外触发的光热治疗能力和Fe²⁺介导的铁死亡功能。同时，制备的FeOOH-NSs作为一种有效的磁共振造影剂，能对肿瘤组织进行MRI成像。另外，三个月内可毒性评估表明FeOOH NSs对小鼠的有可忽略的毒性。此外，研究还发现，FeOOH-NS对其他肿瘤模型（如4T1乳腺癌）没有任何治疗效果。因此，上述研究结果生物相容性的FeOOH NSs可以特异性的治疗结肠癌，可能推动硫化氢反应的FeOOH NSs的临床转化的可行性。

浙江大学周民研究员为论文通讯作者。论文第一作者是课题组博士后李杨杨，课题组博士生祁宇宸是论文的共同第一作者。研究工作得到了浙江大学恶性肿瘤预警与干预教育部重点实验室、现代光学仪器国家重点实验室的大力支持，该研究也得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、中央军委科技委、中国博士后科学基金等项目资助。

论文链接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/smll.202001356

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