Small Science: 纳米催化医学在肿瘤治疗领域的研究进展

2022年6月3日,上海东方肝胆外科医院杨田教授与浙江杭州医学院黄东胜教授团队合作,在Small Science上基于当前纳米催化医学在肿瘤治疗领域的研究进展进行了全面的总结,并着重从优化策略方面进行了重点阐述和分类,为下一步多功能纳米催化载体的设计,一体化纳米诊疗平台的构建应用于肿瘤治疗提供了依据和方向(1)。

1  纳米催化医学在肿瘤治疗领域的新型优化策略

近年来,纳米酶因其优越的催化性能和良好的生物相容性在生物医学领域得到了迅速发展。在肿瘤治疗方面,自从纳米酶的芬顿反应用于纳米催化治疗以来,多种芬顿反应和类芬顿反应纳米酶,如Fe3O4、以过渡金属离子(Co2+、Cu2+和Mn2+)和金属-有机骨架为基础的新型纳米酶逐渐被开发出来,并且证实了在肿瘤治疗方面的理想前景。同时,研究发现,调节肿瘤微环境也是优化催化反应的有效方式。目前,越来越多的研究致力于通过构建多功能纳米催化平台来提高肿瘤治疗的效率,包括联合多种新型治疗模式、构建诊疗一体化系统等,而尚未有综述性文章对这些新型优化策略进行系统的总结和分类。

在此,作者团队根据催化反应特点和纳米催化载体的构建对纳米催化治疗的新型优化策略进行了以下概括:1)优化纳米催化反应,通过构建新型纳米催化剂包括二维催化材料和单原子催化剂等,以及调节肿瘤微环境,实现高效的催化反应效率和治疗效果;2)构建多功能纳米催化载体,以实现靶向、联合治疗和诊疗一体化模式。其中,联合治疗结合了分子靶向药物、免疫治疗和基因治疗等新型治疗方式,实现了良好的联合治疗效果。此外,通过构建多功能诊疗一体化平台,实现了荧光成像、分子成像以及多模式成像实时监测下的催化治疗,更加符合未来精准医学的要求。

总结与展望:现阶段纳米催化治疗优化策略,已从前期侧重于探索新型纳米催化材料和调控肿瘤微环境,转变为构建多功能纳米催化载体,尤其是联合实时成像、靶向治疗、多模式治疗的一体化诊疗模式,越来越成为未来研究的重点。当前肿瘤催化治疗面临的挑战主要存在于以下几个方面:(1)以金属及其复合物为主的纳米催化剂,其生物相容性、机体代谢和药代动力学问题需要更加深入、全面的分析,这是催化治疗应用于临床的主要瓶颈之一;(2)催化治疗抗肿瘤的机制研究尚未完全清楚。随着金属相关的铁死亡、铜死亡等细胞死亡机制的研究,催化反应的抗肿瘤机制亟需进一步的探索,这也更加有利于未来催化治疗联合多种分子靶向药物用于肿瘤治疗;(3)需要新型评估策略来完善机体内催化反应的表征,如测定催化速率,局部活性氧自由基浓度等,以此来实现体内催化治疗的实时监测和调控。(2)。

2  肿瘤催化治疗优化策略的进展以及未来发展的方向

作者简介

黄东胜  教授

杭州医学院校长、党委副书记、博士生导师

中国医院协会人力资源管理委员会副主任委员

中国管理科学学会医疗健康管理分会副主任委员

浙江省医院协会副会长

浙江省抗癌协会副理事长

浙江省医学会肿瘤外科分会主任委员

浙江省医学会外科学分会副主任委员

浙江省医师协会外科学学会副会长

浙江省医学会临床流行病和循证医学分会候任主任委员

累计发表论文130余篇,其中以第一/通讯作者发表SCI论文67篇,IF>20分2篇,IF>10分7篇,被Nat Rev GenetNat Rev Mol Cell Biol等多种国际权威 SCI 期刊引用1823次,单篇最高157次,领域中的高被引论文4篇。主持国家科技部重大新药创制科技重大专项子课题1项,国家自然科学基金2项,浙江省科技厅重点研发择优项目1项(ADC药物方向),浙江省科技厅重大专项2项,其他省部级多项。主持承担国家、省、部级科研项目10余项

杨田  教授

海军军医大学附属东方肝胆外科医院肝外二科副主任、硕士生导师

海军军医大学附属东方肝胆外科医院临床研究院中心实验室主任

中国临床肿瘤学会(CSCO)青年委员会常务委员

中国临床肿瘤学会(CSCO)肝癌专家委员会委员

国际肝胆胰协会中国分会(CCIHPBA)秘书

中华消化外科菁英会传媒和教育学组委员兼副组长

中华消化外科菁英会胆道学组委员

美国纽约西奈山医学院高级访问学者

获军队青年科技英才、上海市曙光学者、上海市杰出青年医学人才、上海市浦江人才、上海市青年拔尖人才、上海市青年科技启明星、上海市卫生系统优秀青年人才、军队优秀专业技术人才等荣誉;首届人民好医生“金山茶花”杰出贡献奖、上海市银蛇奖获得者

第一/通讯(含共同)作者在Adv MaterSmall, J HepatolGutHepatologyJAMA SurgAnn Surg等发表SCI论著和综述 100 篇,总IF> 600分,IF>10分14篇;第一/通讯作者在LancetBMJLancet Oncol等发表SCI社论、述评和通信文章86篇,IF>20分18篇;入选2022年全球前10万顶尖科学家;主持国家自然科学基金4项、省部级基金8项;授权国家发明专利3项、实用新型专利和软件著作权专利23项;获上海市科学技术奖一等奖2项,江苏省医学科技奖二等奖1项

论文信息:

Novel Strategy for Optimized Nanocatalytic Tumor Therapy: From an Updated View

Zhen-Li Li, Han Wu, Jia-Qi Zhu, Li-Yang Sun, Xiang-Min Tong, Dong-Sheng Huang*, Tian Yang*

Small Science

DOI: 10.1002/smsc.202200024

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/smsc.202200024