【人物与科研】四川大学程冲研究员和邱逦教授团队Adv. Mater.：Pd-卟啉单原子仿酶制剂联合声/光动力疗法治疗肿瘤的研究
导语
恶性黑色素瘤严重威胁着人类的健康，其复杂性、多样性及异质性严重削弱了单一治疗模式的治疗效果，从而给临床肿瘤治疗带来了极大的困难。因此，寻找具有多模式治疗的综合治疗策略是获得显著抗肿瘤效果的重要措施。然而，如何构建原子级确定金属N配位结构、形貌均一、尺寸较小的仿酶制剂且能高效地将化动力治疗、声动力治疗、光动力治疗结合起来的三模态治疗仍然是一个巨大的挑战。程冲研究员和邱逦教授团队设计了一种Pd单原子卟啉配位聚合物仿酶制剂，验证了该仿酶制剂具有高效的单原子催化位点和化动力、声动力及光动力三模态协同治疗肿瘤的效果，为三模态协同治疗肿瘤的配位聚合物仿生催化剂开拓了道路。相关成果在线发表于Advanced Materials（DOI: 10.1002/adma.202101095）。
程冲研究员简介
程冲研究员长期致力于设计高分子基先进低维功能材料及开发其在生物医药及能源催化领域的应用，特别是基于新型配位聚合物的微纳米结构设计、功能调控、大规模制备及前沿应用开发。目前以第一/通讯作者在Nature Materials、Chemical Reviews、Science Advances、Advanced Materials（7篇）、Nano Today、Nano Letters（2篇）、Advanced Functional Materials（4篇）、Small、Nano-Micro Letters等国内外高水平期刊上发表论文70余篇，共发表论文110余篇，总引用5000余次，H-index为40，在申及授权中国发明专利12项，欧洲专利1项及PCT专利2项，并参编英文著作1章，担任InfoMat及Advanced Fiber Materials等多个国际期刊的杂志（青年）编委。
邱逦教授简介
邱逦教授在国内较早开展肌骨超声医学工作，并致力于肌骨超声的全国推广。在肌骨超声医学领域已开展医学治疗和学术积淀20余年，在超声联合微泡/纳米医学材料等研究领域具有丰富的研究经验，并形成了一定的学术影响力。在Advanced Materials、European Heart Journal、European Journal of Radiology、Advanced Functional Materials、Academic Radiology、Ultrasound in Medicine and Biology、Green Chemistry、ACS Applied Materials & Interface、Journal of Materials Chemistry B、Journal of Rheumatology、Clinical and Experimental Rheumatology等国际著名期刊及中国科技期刊卓越行动计划入选期刊Chinese Chemical Letters上以第一/通信作者身份发表SCI论文50余篇；主持各级科研课题9项，其中包括国家自然科学基金4项；申请国内及国际发明专利9项；担任中国医师协会超声分会委员、中国医师协会肌骨超声组副主任委员、中国超声医学工程学会肌骨超声副主任委员、中华医学会超声专委会青年委员、四川省医学会超声专委会副主任委员、中国医学影像技术研究会超声分会委员、中国医师协会《中国肌骨超声检查指南》编写组副组长、人卫社“十三五”研究生规范教材《肌骨超声诊断学》主编、《中国关节型银屑病诊治共识》《中国肌骨弹性超声专家共识》等国内多个专家共识编写组专家，《中国超声医学杂志》《中国医学影像技术》及Smart Materials in Medicine杂志编委并长期担任Wiley、RSC、ACS等审稿专家；研究成果多次在北美放射学会、欧洲放射学会等国际会议上发言。
前沿科研成果
Pd-卟啉单原子仿酶制剂联合声/光动力疗法治疗肿瘤的研究
作者利用5,10,15,20-四(4-吡啶基)卟啉和含吡啶氮的物质为配位体，Pd金属为连结点，通过自组装反应所形成聚合物纳米球（如图1所示）。然后通过SEM、TEM、HRTEM、HAADF-STEM、EDS elemental mapping及XAS进行了形貌及化学结构分析，证明了该仿酶制剂是由原子级的Pd-N配位网络组成，且其催化活性中心是PdN2Cl2的结构（如图2所示）。随后验证其高效的仿酶催化性能及阐明其催化机制（如图3所示）：图3a-f 证明仿酶制剂具有类POD酶活性；且在超声及光照作用下，该酶活性会增加（图3g-h）；且其具有良好的声动力及光动力治疗效果（图3i-l）。作者还进一步进行体内、外实验证明了Pd单原子卟啉配位聚合物仿酶制剂的三模态协同治疗具有高效的黑色素瘤治疗效果（如图4和图5所示），肿瘤凋亡率及抑瘤率可超过90%。
图1. Pd单原子卟啉配位聚合物仿酶制剂的合成示意图
（来源：Advanced Materials）
图2. Pd单原子卟啉配位聚合物的结构表征
（来源：Advanced Materials）
图3. Pd单原子卟啉配位聚合物仿酶制剂的仿酶催化性能的验证
（来源：Advanced Materials）
图4. Pd单原子卟啉配位聚合物仿酶制剂的体外实验
（来源：Advanced Materials）
图5. Pd单原子卟啉配位聚合物仿酶制剂的体内实验
（来源：Advanced Materials）
综上所述：作者制备了一种Pd卟啉单原子仿酶制剂，其具有高效单原子催化位点和三模态协同治疗肿瘤的效果，肿瘤细胞凋亡率及抑瘤率可达到90%以上，为三模态协同治疗肿瘤的配位聚合物仿生催化剂开拓了道路。
这一成果近期发表在Advanced Materials上（Advanced Materials 2021, 33, 2101095），该论文作者为：Fangxue DuLuchang Liu, Zihe Wu, Zhenyang Zhao, Wei Geng, Bihui Zhu, Tian Ma, Xi Xiang, Lang Ma, Chong Cheng, Li Qiu。上述研究工作得到了科技部、国家自然科学基金委和四川省科技厅的资助。
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