闻癌色变，癌症是当今社会人们最关注的疾病之一。传统癌症治疗包括手术治疗、化疗和放疗。但是，术后肿瘤的转移和复发是当前癌症治愈率低的主要原因之一。免疫治疗，利用人体自身免疫系统，对肿瘤细胞进行追杀，是最有希望解决肿瘤的转移和复发的方法。然而，单独免疫治疗的效果较差，因为狡猾的肿瘤细胞，为了能在人体免疫系统的防御中生存、生长下来，采用了一些策略来“逃脱”。它可以伪装成正常细胞来逃脱T细胞追杀，甚至把免疫细胞诱骗成它的帮凶来进行逃脱。所以要想和肿瘤细胞发生“正面对抗”而取得“胜利”实属不易，那么能不能打到敌人内部扰乱军心呢？
基于此问题，中南大学刘又年教授团队提出利用人工酶的催化级联反应开展抗肿瘤免疫治疗。研究人员首先设计制备了一种具有近红外二区（NIR-II）吸收的Cu2-xTe纳米粒。研究发现，Cu2-xTe纳米粒具有谷胱甘肽氧化酶（GSHOx）和过氧化物酶（POD）双重模拟酶活性。这些纳米粒子的结构与天然酶完全不同，但是拥有天然酶的高效催化活性。它们比天然酶更容易制备，更便宜且更稳定。
Cu2-xTe纳米粒可以吸收穿透性更好、生物安全性更高的近红外二区光照，转化为热量，使得Cu2-xTe纳米粒的拟酶活性可以进一步增强，通过对肿瘤部位进行体外光照来控制药物的治疗效果，减少了药物的副作用。
该工作利用肿瘤部位谷胱甘肽和过氧化氢水平高的特性，通过Cu2-xTe纳米粒的双重酶催化级联反应，有效促进了肿瘤细胞内谷胱甘肽的氧化，并产生羟基自由基，提高瘤内氧化压力。使得肿瘤从免疫抑制状态逆转为免疫激活状态，实现从敌人内部削弱其核心战斗力。
细胞和动物实验结果显示，Cu2-xTe人工酶促进了肿瘤细胞凋亡和释放肿瘤相关抗原，并通过氧化压力重新激活免疫系统，产生抗肿瘤免疫。该治疗策略不仅有效消除了原发性肿瘤，同时可以有效抑制远端转移瘤的生长，并降低了肿瘤复发。因此，免疫系统能够学会防御转移并建立“免疫记忆”能够认出有过“犯罪记录”的病原体，在二次感染的时候能够“快准狠”地杀死抗原以防止复发。因此，该工作报道了一种新的NIR-II光控人工酶，并首次将人工酶应用于抗肿瘤免疫治疗，开辟了催化免疫治疗的新方向。
相关工作发表在国际顶级学术期刊Angew. Chem. Int. Ed.上，第一作者为博士生文梅，通讯作者为陈万松副教授、刘又年教授。
此外，团队成员（欧阳江博士、刘又年教授）与哈佛医学院的Wei Tao博士等合作，通过超声剥离法快速制备得到了一种新型的二维纳米材料锗烯，表现出良好的光热性能和生物相容性，可用于肿瘤的光热治疗。相关成果发表在Angew. Chem. Int. Ed., 2019, 58, 13405-13410上。相关课题得到了国家自然科学基金（21807117，21636010），湖南省自然科学基金（2018JJ3631）以及中南大学粉末冶金国家重点实验室的资助和支持。
团队简介
刘又年教授团队主要研究方向为多功能纳米材料的制备及在环境、能源和生物医药中的应用。具体为：(1) CO2的捕获与转化（CCC）纳米催化体系设计；(2) 抗肿瘤靶向药物的设计药物的控制释放等；(3) 纳米生物材料的合成及应用研究; (4)锂离子电池及锂硫电池关键材料研究。目前在国际期刊Angew. Chem. Int. Ed. Adv. Mater., Adv. Funct. Mater., Small, Chem. Comm., Anal. Chem., AIChEJ 等刊物上发表论文近200余篇。团队承担国家自然科学基金重点项目，重大研发计划及国家自然科学基金项目多项。
来源：中南大学官方微信
编辑：李孟垚
责任编辑：李雪梅
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