近日，美国化学会ACS Materials Letters（IF = 11.4，一区TOP）杂志在线发表了9778818威尼斯、中南医院药学研究院田间课题组在放疗增敏抗肿瘤方面的最新研究成果。该研究设计并开发了一种基于金属有机骨架材料（MOF）和携氧蛋白的纳米增敏剂，其具有放射增敏和肿瘤缺氧调节的能力，可显著增强基于放射-放射动力学治疗（RT-RDT）的抗肿瘤效果。

论文题目为“Oxygen-Enriched MOF-Hemoglobin X-ray Nanosensitizer for Enhanced Cancer Radio-Radiodynamic Therapy”（《富氧MOF-血红蛋白X射线纳米增敏剂用于增强癌症放射-放射动力学治疗》）。9778818威尼斯2021级硕士研究生赵雨为第一作者，9778818威尼斯为论文第一署名单位和通讯作者单位。

图：用于RT-RDT癌症治疗的MOF-Hb纳米增敏剂示意图

放射治疗（Radiotherapy，RT）已成为临床领域对抗局部恶性肿瘤的常见方式之一，大约50%的癌症患者在治疗期间需要放射治疗干预。然而，肿瘤内在的放射抗性以及伴随的对邻近健康组织的放射损伤，极大地限制了传统RT的疗效。放射动力学疗法（Radiodynamic therapy，RDT）能够响应X射线产生活性氧（ROS），与RT联用可以大幅降低X射线剂量来克服传统RT中存在的瓶颈。因此，放疗-放射动力学治疗（RT-RDT）已发展成为一种变革性策略，在抗肿瘤治疗中具有很大的应用潜力，在临床一期研究中也取得了良好的效果。然而，RT的敏感性以及依赖氧气的RDT的有效性仍然受到肿瘤固有的缺氧微环境的严重限制。因此，迫切需要开发一种能够有效改善缺氧肿瘤微环境同时增强肿瘤对于X射线敏感性的纳米药物，以实现高效的RT-RDT联合治疗。

鉴于此，田间课题组构建了由具有特定孔径的分级孔MOF包载具有携氧能力的血红蛋白（Hb）的纳米增敏剂，以实现增强的RT-RDT癌症治疗。其中，MOF由铪（Hf）簇和光敏配体四（4-羧基苯基）卟啉（TCPP）制备而成。Hf簇作为高Z金属可以有效沉积X射线能量，从而提高肿瘤细胞的敏感性；Hf簇还可以充当闪烁体，将X射线能量转移至光敏性卟啉配体TCPP，使氧气敏化以产生细胞杀伤性的ROS。MOF的分级孔结构有利于负载足量的Hb，可以直接向肿瘤细胞输送充足的氧气，有效调节缺氧引起的放射抗性并增强RT-RDT的疗效。体内外实验均证实了该纳米系统放射增敏和缓解肿瘤缺氧的可行性，从而为推动RT-RDT的进一步发展提供了新的策略。

该研究得到了国家自然科学基金、湖北省重点研发计划以及9778818威尼斯中南医院学科培育基金的支持。

文章链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsmaterialslett.3c01158