臨床批準的抗腫瘤前藥通常需要腫瘤病竈微環境的化學刺激來激活。然而，這種内源性化學激活方法可能會導緻較差的反應活性和脫靶毒性。因此，設計對外部刺激做出反應的前藥有望解決這一瓶頸。放射治療的普遍性、高組織穿透性使X射線成為控制藥物釋放的最佳外部刺激源，從而最大限度地提高局部療效，克服傳統藥物的耐藥性并降低全身毒性。硒族元素（S、Se和Te）由于其增強的輻射而被探索作為腫瘤治療中的氧化還原反應試劑。當前，基于硒族元素的X射線響應藥物平台的研究不斷湧現出來。因此，揭示硒族元素鍵對X射線輻射響應的敏感性差異和反應規律有助于指導藥物設計原則，這對于開發臨床應用的新型外部刺激的前藥至關重要。
陳填烽團隊一直緻力于以臨床問題為導向的化學創新藥物設計與診療應用研究，聚焦于人體必需微量元素，在腫瘤靶向化學創新藥物、硒納米醫學、腫瘤多模态精準診療等方面進行了開創性的工作。在Nat Comm、Signal Transduction and Targeted Therapy、Matter、Sci Adv、J Am Chem Soc、Angew Chem Int Ed、Adv Mater等本領域IF>10期刊發表論文100篇，封面論文40篇，h-index 83。近日，陳填烽團隊基于同核雙硒族元素構建納米遞送體系，探索了其對X 射線響應性用于腫瘤治療。在該研究中，三種同核單鍵即S-S、Se-Se和 Te-Te鍵被橋接到介孔二氧化矽中，分别構建出有機無機雜化的納米前藥DSMSN、DSeMSNs和DTeMSNs，并系統研究了三種納米前藥對X-ray的響應性差異。基于它們的電負性、原子半徑和鍵能（S-S，約 240 kJ/mol；Se-Se，約 172 kJ/mol；Te-Te，約126 kJ/mol）的差異，結果顯示出對X-ray不同的氧化敏感性和反應性（DTeMSNs > DSeMSNs > DSMSNs）。 經過X-ray輻照後，DSMSNs 的形态幾乎未發生變化， DSeMSNs出現部分裂解，DTeMSNs形貌則發生顯著變化，且經過生化級聯反應産生的TeO32- 能夠進一步發揮化療作用。
圖1. DSMSN、DSeMSNs和DTeMSNs響應X-ray斷裂。
此外，我們将其作為藥物載體負載二價錳離子（Mn2+，一種天然的幹擾素基因（Sting）通路腫瘤免疫激活劑），構建出Mn-DSMSNs, Mn-DSeMSNs 和Mn-DTeMSNs，探索三種納米載藥體系中經過 X-ray 輻照後釋放Mn2+并激活Sting通路的差異的異同，探索其在腫瘤放化療協同免疫治療方面的潛力。
圖2. X射線超響應同核硫基納米前藥促進腫瘤治療。
該項研究加深了我們對硒族元素鍵對放射治療的響應特性的理解，為開發新型基于外部刺激的納米前藥的設計提供理論參考。
這一成果近期發表在Angewandte Chemie International Edition上，文章的第一作者是太阳集团app首页尤媛媛博士和常兖州博士。該項研究獲得了國家自然科學基金國家傑出青年科學基金項目等的資助。
論文信息：
https://doi.org/10.1002/anie.202412922
Cleavage of Homonuclear Chalcogen-Chalcogen Bonds in a Hybrid Platform in Response to X-ray Radiation Potentiates Tumor Radiochemotherapy
Yuanyuan You†，Yanzhou Chang†, Shuya Pan, Qingyue Bu, Jiabao Ling, Weiling He,* Tianfeng Chen*
文圖：尤媛媛、常兖州
校對：劉 雪
責編：楊 茜
初審：陳填烽
終審：陳填烽、吳濤
