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近日，湖北大学材料科学与工程学院2021级本科生邢紫晗在材料学院余文倩老师的指导与帮助下，与湖北工业大学李草教授团队合作，在国际期刊《Journal of Colloid and Interface Science》上发表名为“A multifunctional cascade enzyme system for enhanced starvation/chemodynamic combination therapy against hypoxic tumors”的研究型论文。湖北大学为论文第一署名单位。

癌症是人类死亡的主要原因之一，严重威胁人类健康。相比于其他方式，癌细胞更倾向于通过有氧糖酵解产生三磷酸腺苷（ATP）来支持其能量需求，因此饥饿疗法（抑制糖酵解）是一种很有前途的癌症治疗方法。但已有研究表明，单独使用基于葡萄糖氧化酶（GOx）的饥饿治疗时其疗效往往有限。因此，在这项工作中，该团队以MnO₂包覆的CaCO₃纳米粒子为基础，吸附GOx的同时用聚乙烯吡咯烷酮（PVP）修饰，制备了一种名为CaCO₃@MnO₂-NH₂@GOx@PVP (CMGP)的多功能级联纳米酶系统。MnO₂具有类过氧化氢酶活性，可将癌细胞中的H₂O₂分解为O₂，从而增敏GOx介导的饥饿治疗。同时，MnO₂在肿瘤微环境中可分解为Mn²⁺，通过催化类芬顿反应在癌细胞内实现化学动力学治疗（CDT）。同时，CaCO₃在酸性的肿瘤微环境中会分解为Ca²⁺，导致癌细胞内Ca²⁺超载，抑制线粒体代谢，协同GOx实现更为高效的饥饿治疗。此外，GOx在葡萄糖消耗过程中产生的H₂O₂和葡萄糖酸可以进一步被MnO₂利用，进而促进O₂的产生和Mn²⁺的释放。CMGP通过酶级联反应提高了酶活性，加速了葡萄糖的消耗、活性氧（ROS）的产生和CaCO₃的分解，结合Ca²⁺超载实现了增强的饥饿/化学动力学联合治疗，解决了单独使用饥饿疗法时疗效有限的问题，提出了一种潜在的肿瘤联合治疗策略，为癌症治疗提供了新的思路。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.jcis.2024.04.036

（审稿：鲁力格格）