综述:癌症治疗中硫化氢生成纳米药物的最新进展:从设计到原位生成

【字体: 时间:2025年10月04日 来源:Biochimie 3

编辑推荐:

  本综述系统探讨了硫化氢(H2S)生成纳米药物(HSGNs)的创新设计,重点聚焦其刺激响应型(如pH/GSH)原位生成机制、多模态协同抗癌策略及材料工程突破,为推进HSGNs的临床转化提供了前瞻性视角。

  

从毒性气体到抗癌新星:H2S的范式转移

硫化氢(H2S)曾长期被视为有毒气体,近年却因其在细胞信号传导中的关键作用成为抗癌治疗的研究热点。然而,H2S的高扩散性和系统毒性限制了其直接应用。纳米技术的突破催生了硫化氢生成纳米药物(HSGNs),通过精准设计的纳米载体实现肿瘤微环境刺激下的可控释放,开创了气体治疗与纳米医学交叉的新领域。

材料创新:智能载体的工程化设计

HSGNs的核心在于功能化材料的设计。研究者开发了多种无机/有机纳米载体(如介孔二氧化硅、金属有机框架MOFs、高分子聚合物),通过共价偶联或物理负载方式携带H2S供体(如硫化氢缓释剂)。这些材料被赋予肿瘤靶向性(如叶酸修饰)及环境响应性,其中pH响应型载体利用肿瘤微酸性环境触发H2S释放,而谷胱甘肽(GSH)响应型则通过癌细胞内高浓度GSH切断二硫键实现精准激活。

可控释放策略:时空精准性的实现

HSGNs通过多重刺激响应机制解决H2S释放的时空控制难题。除pH/GSH双响应系统外,光控型纳米颗粒(如上转换纳米材料)可通过近红外光远程激活H2S生成,酶响应型设计则利用肿瘤过表达的酶类(如硫醇还原酶)触发释放。这些策略显著降低了对正常组织的毒性,并通过实时调控H2S浓度最大化治疗效果。

多模态协同治疗:超越单一气体治疗

HSGNs通过协同其他治疗模式显著增强抗癌效能:
  • 化学动力学治疗(CDT):H2S可抑制过氧化氢酶活性,提升细胞内活性氧(ROS)水平,强化金属离子介导的芬顿反应
  • 光热治疗(PTT):负载光热剂(如聚多巴胺)的HSGNs在激光照射下产生高热,同时触发H2S释放,实现热/气体协同杀伤
  • 免疫调节:H2S通过调控线粒体功能影响T细胞代谢,与免疫检查点抑制剂(如抗PD-1抗体)联用可逆转肿瘤免疫抑制微环境

挑战与展望:迈向临床转化的路径

尽管HSGNs展现出巨大潜力,仍面临生物安全性评价、规模化生产稳定性及体内代谢机制等挑战。未来研究需聚焦于:开发可降解生物材料降低长期毒性风险;构建多组学评价体系解析H2S信号网络;探索患者分层生物标志物以实现精准医疗。通过跨学科合作推动HSGNs从基础研究向临床实践转化,最终为癌症治疗提供创新性解决方案。
相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号