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近年來，針對**微環境（TME）特異性活性納米顆粒協同癌癥治療被廣泛應用，為提高治療效果，原位誘導線粒體功能障礙可作為理想策略。據此科研人員研發了一種TPP-Cu@HMS納米聲化學動力劑，它集成了血卟啉單甲醚(HMME)、mPEG-NHS、三苯基鏻(TPP)裝飾的介孔二氧化硅(MS)和配位結合的Cu2+，設計了用于癌癥的線粒體特異性聲動力學-化學動力學治療（SDT-CDT）的離子協同癌癥治療。 

文獻簡述

有研究表明線粒體作為細胞能量成分在細胞能量代謝和生存中發揮重要作用，受損的線粒體可以誘導線粒體膜電位變化，隨后導致線粒體解體和促凋亡蛋白釋放，最終誘導細胞凋亡。

為控制線粒體特異性損傷，有對內源性和外源性刺激物敏感的刺激響應探針和智能納米載體系統。在各種刺激中，超聲波作為新型外源性刺激，具有高穿透力，能穿透**組織深處，且最大限度減少對正常組織副作用。

此外，超聲聲動力療法(SDT)被廣泛應用于癌癥治療中，通過激活SDT試劑產生活性氧(ROS)、空化、氣泡和熱療。在線粒體特異性損傷中，ROS可以有效地導致細胞凋亡/死亡。但TME的異質性可以對SDT 造成了一些生物障礙，例如pH值偏低和引發缺氧，這歸因于**內部的無組織脈管系統和**細胞的無氧呼吸，可能會導致SDT后**復發。 

研究中發現基于類芬頓劑（如Cu2+、Mn2+和Fe2+）的化學動力學療法（CDT）被證明可通過內源性H2O2生成OH用于癌癥治療。且CDT是一種不依賴氧的療法，可以克服TME中的缺氧，與其他治療方法（如PTT）相結合以增強癌癥治療。

據此在這項研究中，開發了一種結合SDT和CDT的新策略，用于癌細胞的線粒體特異性治療。為了實現這一目標，使用SDT試劑血卟啉單甲醚(HMME)與三苯基鏻(TPP)修飾的介孔二氧化硅作為SDT納米試劑(TPP@HMS)共價結合，隨后將其與Cu2+配位（TPP-Cu@HMS）用于SDT-CDT在H2O2/US上原位生成線粒體中的1O2和OH。

TPP-Cu@HMS合成

將乙醇中的10mgMS與APTES(50μL)在回流下混合24小時。然后，將MS-NH2離心并將1mgHMME和2mgTPP-COOH加入到上述含有EDC/NHS(10mgmL

-1 )的混合溶液中24小時。然后，將所得產物 TPP@HMS 離心并用乙醇洗滌3次。然后，TPP@HMS與NHS-mPEG混合24小時，離心純化，去離子水洗滌3次。TPP@HMS中HMME的劑量是通過從標準曲線中減HMME在400nm處的吸光度計算得出，濃度范圍為1-14μgmL-1 (y= 0.141x+0.118, R2=0.996)。之后，將TPP@HMS溶液與CuCl2 (pH7.4, 10mgmL-1 )混合并攪拌12h。離心得到最終產物TPP-Cu@HMS，4℃保存備用。

結論

綜上科研團隊成功將SDT和CDT整合到原位產生ROS(1O2和·OH)用于線粒體特異性癌癥治療。TPP-Cu@HMS通過用TPP-COOH配體修飾賦予線粒體特異性靶向能力。經US處理后，TPP-Cu@HMS在線粒體中產生大量的1O2和·OH，有效誘導線粒體解體和損傷，導致癌細胞凋亡。

本文涉及的科研材料

MS 介孔二氧化硅

http://m.yd6080.com/pro/pro-2648.html

TPP-COOH 三苯基鏻-羧基

http://m.yd6080.com/pro/pro-43006.html

NHS-MPEG 氨基-甲氧基聚乙二醇

http://m.yd6080.com/pro/pro-35476.html

HMME 血卟啉單甲醚

http://m.yd6080.com/pro/pro-4963.html

TPP-Cu 三苯基鏻-芬頓劑Cu

http://m.yd6080.com/pro/pro-43007.html

TPP-HMS 三苯基鏻-血卟啉單甲醚

http://m.yd6080.com/pro/pro-43008.html

Cu-HMS 芬頓劑Cu-血卟啉單甲醚

http://m.yd6080.com/pro/pro-43009.html

本文涉及的科研定制技術

PEG衍生物定制技術

http://m.yd6080.com/pro/proc-383.html

納米載體定制技術

http://m.yd6080.com/pro/progc-558-513.html

納米載藥定制技術

http://m.yd6080.com/pro/proc-517.html

納米試劑定制

http://m.yd6080.com/pro/pro-43010.html

原文獻：https://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2019/ra/c9ra08142a

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