Exploration | 提高癌症化学动力学治疗性能的策略

目前，癌症的临床治疗方法主要包括化疗、手术和放疗，开拓新型的治疗策略仍然是当前的一个重要研究课题。活性氧 (ROS) 治疗是一种广义的抗肿瘤治疗途径，涉及细胞毒性单线态氧 ( 1 O 2 ) 、羟基自由基 (•OH)、超氧自由基阴离子 (O 2 •− )以及其他成分。具有较低氧化应激阈值的肿瘤细胞更容易受到ROS介导的损伤。传统的基于ROS的疗法 (光动力疗法、声动力疗法等)往往依赖于内源性氧气浓度，因此对乏氧的实体肿瘤不能起到很好的疗效。化学动力学疗法 (CDT)是一种很有前途的治疗模式，它利用肿瘤内源性过表达的过氧化氢 (H 2 O 2 ) 通过金属 (Fe 2+ 、Cu + 、Mn 2+ 、Mo 4+ 、W 4+ 、Ti 3+ 等) 催化的芬顿/类芬顿反应来产生毒性的羟基自由基。与其他ROS疗法相比，CDT具有较高的催化生成ROS的性能、较少依赖外部刺激、深层组织治疗能力和抗耐药性等优点。尽管如此，肿瘤微环境 (TME)中H 2 O 2 浓度不足、TME pH值与芬顿/类芬顿反应所需的最佳pH值之间的差异等缺点影响了CDT发挥其全部潜力。

图1 通过芬顿化学增强CDT的策略概述

材料设计和理论优化的巨大进展显著提高了芬顿/类芬顿反应的性能。因此，这些研究为进一步提高CDT的功效提供了导向。芬顿化学主要是基于一种催化反应，通常会通过光、热和超声波等外部刺激来增强反应性能。肿瘤细胞抗氧化机制的退化和调节TME有利于芬顿/类芬顿反应的进行，可以显著增加•OH的产生。在这篇综述中，我们考虑了这些影响CDT疗效的因素，并概述研究人员近年来为提高CDT的性能而开发的不同策略 (图1)。

在我们介绍CDT作为癌症治疗的一个子领域的总体概况之后，简要讨论了芬顿/类芬顿反应的机理，并对用于CDT的不同类型的纳米材料进行了分类，主要包括金属基纳米材料、有机框架材料和碳基纳米材料。

我们主要讨论了增强芬顿/类芬顿反应性能和CDT疗效的策略。这些策略侧重于TME的调节、外部刺激的利用、结合化学和生物刺激的纳米治疗体系的设计等，旨在更好地理解CDT治疗体系的设计原理和精确制备，以获得最佳的治疗效果。

最后，我们展望了这些策略的未来发展方向，期待充分发挥CDT的潜力，以尽快实现临床应用的目标。我们希望本文可以帮助更多研究者从已经建立的策略中汲取灵感，启发新的构建模式，以便用于制备和开发新型的化学动力学癌症治疗体系。

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本文内容基于 Wiley出版集团合作期刊 Exploration 近期以Review Article 发表的“Strategies for enhancing cancer chemodynamic therapy performance”

DOI : 10.1002/EXP.20210238

引用格式：

D. Jana, Y. Zhao,Exploration 2022, 2 , 20210238.

https://doi.org/10.1002/EXP.20210238

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