近日，精密測量院研究團隊設計開發(fā)了一種具有多重納米酶活性的納米探針，實現(xiàn)4T1腫瘤的¹H/¹⁹F雙核磁共振/熒光多模態(tài)精準檢測，可通過多重納米酶級聯(lián)反應提高ROS產量，激活腫瘤免疫應答，提高4T1腫瘤的免疫治療效果。相關研究成果發(fā)表在《先進材料》（Advanced Materials）上。

腫瘤的早發(fā)現(xiàn)、早治療，對腫瘤的預后起到非常關鍵的作用。隨著分子影像學與腫瘤治療學的不斷發(fā)展，診療一體化技術應運而生。診療一體化技術不僅能對腫瘤進行早期診斷，還可以實時監(jiān)測治療藥物在腫瘤區(qū)域的遞送情況，實現(xiàn)診斷與治療一體化。¹⁹F MRI在人體內無背景信號干擾，成像對比度高，能夠作為¹H MRI的補充而應用于臨床研究。基于此，研究團隊設計了腫瘤微環(huán)境響應型¹H/¹⁹F雙核MRI探針，該探針對乳腺癌具有特異性識別能力，能夠提高腫瘤成像效果。

多重納米酶CMZM的活體熒光/¹H/¹⁹F雙核磁共振多模態(tài)成像

此外，該探針可作為一種級聯(lián)增強的納米酶免疫調節(jié)器（CMZM），具有超氧化物歧化酶（SOD），過氧化氫酶（CAT），過氧化物酶（POD）和谷胱甘肽氧化酶（GSHOx）多種類酶活性，能夠在腫瘤微酸性和過表達GSH微環(huán)境中發(fā)生瓦解，用于腫瘤的精準¹H/¹⁹F雙核MRI引導化學動力學治療（CDT）/光動力療法（PDT）增強的免疫治療。

多重納米酶CMZM逆轉腫瘤免疫抑制微環(huán)境

本文開發(fā)了通過¹⁹F NMR手段監(jiān)測POD、GSHOx的類酶活性，不同于以往的光學檢測手段，更有望在活體層面實現(xiàn)酶活性檢測。CMZM良好的多重納米酶活性不僅可以通過產生氧氣緩解缺氧，促進M2巨噬細胞向M1巨噬細胞的極化；還可以產生大量的ROS（.OH和¹O₂），消耗GSH并產生壞死腫瘤細胞碎片，共同促進腫瘤組織中樹突細胞的成熟和細胞毒性T細胞的浸潤，從而逆轉免疫抑制微環(huán)境。最終，結合免疫檢查點阻斷劑 -PD-L1，原發(fā)腫瘤和遠端腫瘤的生長都能夠被有效抑制。

該研究以“Augmenting Immunotherapy via Bioinspired MOF-based Ros Homeostasis Disruptor with Nanozyme-Cascade Reaction”為題發(fā)表在學術期刊《先進材料》（Advanced Materials）上，精密測量院為該文章的第一完成單位，精密測量院博士生王瑞芳、博士生丘茂松和研究員張磊為共同第一作者，研究員陳世楨和周欣為通訊作者。

該工作得到了國家科技部、國家自然科學基金委和中國科學院的資助。

     論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202306748