近日,我院杨黄浩教授、宋晓荣研究员课题组在智能纳米探针用于肿瘤铜死亡治疗与成像研究方面取得新进展,相关成果以“A Self-Monitoring Single-Atom Copper Nanocapsule for Cascade-Responsive Tumor Cuproptosis Therapy”为题发表在国际顶级期刊Angewandte Chemie International Edition。

铜死亡作为一种近年来发现的新型细胞死亡方式,已被证实为高效的抗癌策略。然而,现有铜死亡诱导剂普遍存在肿瘤靶向性不足、体内精准释放与实时监测困难等缺陷,严重制约了精准铜死亡治疗应用。为此,本研究设计构建了一种基于单原子铜的智能纳米胶囊(SNC),能够在肿瘤微环境中实现级联响应的铜离子可控释放,协同发挥铜死亡治疗与自我监测双重功能。该SNC通过铜-咪唑/羧基配位作用,将铜原子以原子级分散形式锚定于金纳米团簇/沸石框架内,保障了优异的结构稳定性和生物相容性。当SNC抵达弱酸性且富含谷胱甘肽的肿瘤微环境时,配体质子化与竞争性配位反应依次发生,协同触发纳米胶囊框架解体,进而实现铜离子的定点可控释放。释放的铜离子不仅高效激活肿瘤细胞铜死亡通路,还能特异性开启金纳米团簇的近红外二区荧光信号,从而实现活体水平上铜离子递送的可视化与治疗进程的自我报告式监测。体外细胞实验与体内动物模型评估均表明,该平台兼具高效的抗肿瘤疗效和优异的成像能力,且未诱发全身毒性反应。综上所述,本研究构建了一种多功能自报告型铜死亡诱导平台,为智能响应性纳米系统的开发及精准医学应用提供了新的思路与策略。

福州大学化学学院杨黄浩教授、宋晓荣研究员和中国科学院福建物质结构研究所陈学元研究员为论文的共同通讯作者,福州大学化学学院2022级硕士生吴凤波为论文的第一作者。该研究得到了国家自然科学基金和福建省“雏鹰计划”青年拔尖人才项目等的资助。
论文信息:“A Self-Monitoring Single-Atom Copper Nanocapsule for Cascade-Responsive Tumor Cuproptosis Therapy”, Fengbo Wu, Wenyu Zhu, Yongshi He, Yafang Zhang, Renfu Li, Xiaorong Song,* Xueyuan Chen,* Huanghao Yang*. Angew. Chem. Int. Ed. 2026, e4386021. DOI: 0.1002/anie.4386021.