活性氧介导的动力学治疗凭借其免疫原性细胞死亡（ICD）效应，在肿瘤免疫联合治疗中扮演着重要的角色。南方医科大学于梦、喻志强和国家纳米科学中心梁兴杰等人利用这一活性氧策略设计了一种装载谷氨酰胺拮抗剂DON的纳米载体，可将电动力学疗法和免疫疗法结合起来对抗肿瘤复合和转移。相关工作以“Glutamine Antagonist Synergizes with Electrodynamic Therapy to Induce Tumor Regression and Systemic Antitumor Immunity”为题发表在ACS Nano。
电动力学疗法（EDT）结合了纳米技术和电流，是一种可实现高效癌症治疗的手段。在这一疗法中，一旦被外源电场触发，具有巨大催化表面积的纳米材料（特定的金属和复合金属）会更倾向于产生高氧化的活性氧物质，而无需过氧化氢或者氧气的帮助。不仅如此，电极刺激是一种类干预治疗策略，可对深层肿瘤进行治疗。然而，由于单一治疗承担着肿瘤复发的风险，EDT在长期肿瘤抑制中存在着巨大挑战。
本研究合理设计了一种先进的治疗平台，将DON与多孔Pt−Pd纳米花集成形成纳米载体。其中，铂和钯通过一步化学反应合成前驱体，这两种前驱体混合可得到Pt−Pd纳米花（图1）。电学表征显示，与水基于氧化-还原反应被电催化形成氢离子和氢氧根离子不同，在电动力学治疗中，由于溶液中氯离子的参与，电交换发生在水分子和Pt−Pd纳米花之间而产生羟基自由基，因此不具备明显的pH梯度。细胞实验也表明，在方波电流的作用下，复合的Pt−Pd纳米花催化水分子产生的强毒性羟基自由基可高效杀伤肿瘤细胞。
图1 Pt−Pd纳米花的表征
在Pt−Pd纳米花发挥EDT作用的同时，DON则可以抑制谷胱甘肽的形成，并避免电场产生的活性氧被清除以削弱治疗效果。基于内源的过氧化氢条件，Pt−Pd纳米花也可协助DON通过缓解乏氧强化树突细胞的成熟和CD8+ T细胞的浸润，从而可使EDT联合谷氨酰胺代谢抑制行为发挥显著的活体治疗作用，通过保护性免疫有效抑制肿瘤的复合和转移（图2）。
图2 免疫机制评价
于梦副教授与喻志强教授均任职于南方医科大学药学院。近年来，学院秉承“创新引领发展，特色成就卓越”的理念，整合资源，汇聚人才，形成了一支以中青年教师为主体的师资队伍。具有博士学位教师占专任教师总数90.2%，具有留学背景的教师占比54.9%，更有若干国家级和省部级人才。
于梦，南方医科大学药学院副教授，硕士生导师。研究方向为内外源刺激响应型脂质体、高分子纳米载体研究；肿瘤光治疗、超声治疗、免疫治疗及其作用机制研究等。
喻志强，南方医科大学药学院教授，博士生导师。研究方向为新型靶向纳米递药系统；小分子前药自组装；癌症诊疗一体化；中药纳米制剂；美容活性多肽或中药提取物护肤品研发等。
受益于人才建设，近五年来，药学院先后承担了国家科技重大专项、国家自然科学基金区域创新发展联合基金重点支持项目、广东省“新药创制”科技重大专项、广东省重点领域研发计划等国家、省市级课题227项，研究经费1.68亿元。在国际著名期刊上发表了SCI论文580余篇，申请和获得国家发明专利、国际PCT专利130余项，其中授权76项，为学校高水平医科大学建设做出了卓越贡献。（数据截止至2021年10月）
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