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5月5日
立夏:你是人间四月天
农历三月二十
最近小编要重新回炉再造了，早上浏览了三篇关于肿瘤治疗的报道，尽管今天是周日，我已经迫不及待给大家带来这三篇文章的详细介绍了！
废话少说，基础资料先干为敬！
肿瘤代谢具有与正常细胞不同的特征，如何利用肿瘤代谢产物发展“以彼之道，还制彼身”的治疗策略是肿瘤生物治疗的新领域。由于过氧化氢可被过氧化物酶催化产生具有细胞毒性的自由基，因此过氧化物酶被寄予开发肿瘤新药物的希望。但是天然酶往往稳定性较差，在复杂的体内环境中容易失活，因而其应用受到限制。
日前，两篇《Nature·Communication》与一《ACSNano》分别报道了三种技术：i)纳米酶治疗肿瘤新技术(往夕技术)ii)利用光控细菌杀伤肿瘤(朝阳技术)iii)纳米与光遗传学技术相结合的抗肿瘤技术(一朝一夕一相逢技术)；接下来让我们详细了解这三个技术吧！Thedetailsareasfollows！
01
往夕技术——纳米酶治疗肿瘤
纳米酶是一类既有纳米材料的独特性能，又有催化功能的模拟酶。纳米酶具有催化效率高、稳定、经济和规模化制备的特点，它在医学、化工、食品、农业和环境等领域得到广泛应用。纳米酶的问世，改变了以往人们认为无机纳米材料是一种生物惰性物质的传统观念，揭示了纳米材料内在的生物效应及新特性，丰富了模拟酶的研究，使其从有机复合物拓展到无机纳米材料，拓展了纳米材料的应用范围．鉴于纳米酶既有天然酶的高催化活性，又有模拟酶稳定而经济的特点，因此自年HRP纳米酶报道以来，纳米酶的研究迅速崛起，研究的涉及面也逐渐广泛，已经包括材料科学、物理、化学、生物、医学和环境等不同领域。
近日中国研究团队报道纳米酶催化治疗肿瘤的最新相关成果，该成果发表于自然子刊NatureCommunication上，合作单位有扬州大学医学院高利增课题组、中国科学院生物物理研究所阎锡蕴(凭借其在纳米酶的发现和应用方面的科学贡献成功当选亚洲生物物理联盟主席)课题组合作完成。这项研究首次证明，通过对对纳米酶多酶体系的体内活性的调控，酶反应动力的改变可以将恶性肿瘤代谢产物催化为毒性物质，进而实现对肿瘤的特异性杀伤。
据介绍，肿瘤代谢具有与正常细胞不同的特征，如何利用肿瘤代谢产物发展“以彼之道，还制彼身”的治疗策略是肿瘤生物治疗的新领域。由于过氧化氢可被过氧化物酶催化产生具有细胞毒性的自由基，因此过氧化物酶被寄予开发肿瘤新药物的希望。但是天然酶往往稳定性较差，在复杂的体内环境中容易失活，因而其应用受到限制。本项工作的研究人员另辟蹊径，探索了兼具酶催化活性和纳米材料稳定性的纳米酶在该策略中的应用。
研究人员首先设计合成了具有氧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶及超氧化物歧化酶4种酶活性的新型纳米酶。这种纳米酶混合体的多酶活性是通过将氮元素掺杂在介孔碳球中形成的。但是研究人员考虑到如何将该纳米酶准确递送到肿瘤细胞并特异激活其产生活性氧自由基的氧化酶和过氧化物酶湖北和活性，是决定碳氮纳米球能否应用于肿瘤治疗的关键。研究人员利用铁蛋白对这种新型碳氮纳米酶进行修饰，并通过实验验证了铁蛋白修饰后的碳氮纳米酶可以特异识别肿瘤细胞，并定位于肿瘤细胞内部具有酸性环境的溶酶体中，其氧化酶和过氧化物酶被特异性激活，催化肿瘤内的氧气和过氧化氢产生高毒性的活性氧自由基，实现对肿瘤细胞的特异性杀伤。动物荷瘤实验表明，铁蛋白-碳氮纳米酶可显著抑制肿瘤的生长。整体来讲，该研究是首次将纳米酶直接用于肿瘤体内治疗。该研究团队设计具有多重酶活性的新型碳—氮纳米酶，并利用铁蛋白的作为精密导航，从而在体内实现纳米酶的精准递送和酶活调控，为肿瘤治疗提供了新的思路和技术。文献引用：Invivoguidingnitrogen-dopedcarbonnanozymefortumorcatalytictherapydoi:10./s---8.
02
朝阳技术—光控细菌杀伤肿瘤
此类朝阳技术的背景资料跟01往夕技术大致相似，所以小编废话少说，直接上干货！
同样来自于自然子刊NatureCommunication的一篇文章。通讯作者是武汉大学的张先正团队的研究，该研究成果表明，对一种可靶向肿瘤并表达一氧化氮合成酶的大肠杆菌进行修饰，使其表面带有一种光催化剂（氮化碳），光催化可极大地促进一氧化氮的产生。在体内实验中，这种光控细菌可显著抑制肿瘤生长。那机理以及思考思路该是如何呢？请见如下揭晓！
①细菌倾向于聚集在肿瘤微环境中，因此可作为靶向肿瘤的天然载体；②通过对可靶向肿瘤并表达一氧化氮合成酶的大肠杆菌MG(好亲切的大肠杆菌呀)进行修饰，使其表面结合氮化碳（C3N4）；③光照后，氮化碳产生的光电子可转移至大肠杆菌中，促进酶促还原反应，将内源性硝酸根离子转化为细胞毒性一氧化氮，可提升一氧化氮的浓度达37倍；④在小鼠模型中，装载了氮化碳的细菌可很好地聚集于肿瘤处，光控细菌代谢产物可抑制80%的肿瘤生长。文献引用：Optically-controlledbacterialmetaboliteforcancertherapyDOI：10./s---9
03
一朝一夕一相逢—纳米与光遗传学相结合
接下来要讲的就是纳米与遗传相结合的技术用来治疗恶性肿瘤的，那么跟我一起来Idea迸发吧
众所周知，光遗传学技术就是遗传学技术和光控技术结合之后产生的一项全新的技术。人们可以借助光遗传学技术对活体组织的特定细胞进行调控，开启或关闭某个已经被研究得非常清楚的细胞功能。光遗传学技术包括的范围很广，其中最核心的技术是开发对光敏感并且可定向控制的材料或工具，而且这种材料或工具被光刺激之后还要能够展现出效应子功能（effectorfunction）。除此之外，光学遗传学技术还包括其它一些辅助技术。然而，长期以来，光遗传学技术无法实现临床转化，主要因为应用时需要在活体中植入可见光光源，才能发挥作用。而植入光纤、LED灯等可见光源对生物体损伤较大，且有线设备的佩戴限制了生物体的活动。（小编在此特意提醒一下，16年吵得沸沸扬扬的磁蛋白技术!!!!!!(俗称TP-Link)是不是也可以应用到这里呢？咳咳咳，小编只是思维活跃了一下，有心的人注意一下哈）！废话少说，上干货！
来自天津大学生命科学学院常津教授团队在《ACSNano》上报道的成果将纳米技术与光遗传学技术结合，设计了一种新型的纳米抗肿瘤光遗传操控系统——研究人员向生物体表面照射脉冲式近红外光，光线穿透深层组织，被稀土纳米颗粒接收转换为可见蓝光，进而激活光感蛋白，最终精准触发肿瘤细胞凋亡。这有望提供一种恶性肿瘤“微创治疗”新方式。
实验中，研究者向小鼠肿瘤部位注射了搭载光敏凋亡基因（Fas-Cib1+Cry2-FADD），掺杂造影剂钆（Gd）且负载荧光染料吲哚菁绿（ICG）的上转换纳米颗粒，并对小鼠进行了脉冲式近红外光照射。结果显示，照射4周后，小鼠肿瘤体积及重量显著减小（mm3，0.25g），并展示出更长的存活期（8周）。“稀土纳米颗粒结合光遗传学技术用于肿瘤靶向可视化治疗，具备微创性、深层组织穿透性及强操控性等特点。未来有望通过在颗粒中掺杂不同稀土元素及改造光感功能蛋白，实现对多重细胞通路的操控。文献引用：Near-InfraredLightTriggeredUpconversionOptogeneticNanosystemforCancerTherapy.doi:10./acsnano.7b.
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