细胞焦亡是肿瘤免疫治疗的新风向标。它的特征是肿瘤细胞在药物的作用下，呈现跨膜孔、细胞肿胀和溶解等现象，导致炎症因子和细胞内容物的释放，引发强烈炎症，激活抗肿瘤免疫原性，抑制肿瘤生长和转移。目前，研究发现，化疗药物等可诱导肿瘤细胞焦亡，而其导致的非特异性细胞焦亡，对正常细胞也有伤害，存在严重的生物安全性问题。因此，在保护正常细胞的同时触发特异性肿瘤细胞焦亡仍颇具挑战性。
近日，中国科学院理化技术研究所研究员汪鹏飞、葛介超，联合西北工业大学副教授贾庆岩，通过Cu2+与5,10,15,20-四（对苯甲酸）菌绿素（TBB）配位，设计了全新的肿瘤细胞焦亡诱导剂——铜-菌绿素纳米片（Cu-TBB）。Cu-TBB在正常细胞和组织中处于“关闭”状态（失活）。而在GSH水平高的肿瘤细胞和肿瘤组织中，由于Cu-TBB的分解，它被激活到“开启”状态，导致Cu+和TBB的特异性释放。进一步，释放的Cu+可以催化内源性O2转化为。同时，形成的可以进一步进行超氧化物歧化酶（SOD）歧化和Haber-Weiss反应，产生可循环使用的O2和剧毒·OH。此外，“开启”的TBB可以在750nm的光照射下产生和1O2。上述产生的大量活性氧物种可以激活gasdermin-D（GSDMD）介导的细胞焦亡，并促进炎性细胞因子（IL-1β和IL-18）的释放，增强树突状细胞（DC）的成熟和T淋巴细胞的启动，从而同时消除了原发性肿瘤并抑制了远处肿瘤的生长和转移。Cu-TBB纳米片被证明可以在细胞和活体层面引发特异性细胞焦亡，进而增强肿瘤免疫原性和抗肿瘤功效，同时最大限度地减少全身副作用。
Cu-TBB纳米片的制备（a）和诱导细胞焦亡激活免疫原性机制（b）示意图
该工作在肿瘤细胞特异性焦亡纳米药物的合理设计和精准靶向递送等方面开辟了新思路。相关研究成果以Copper-Bacteriochlorin Nanosheet as A Specific Pyroptosis Inducer for Robust Tumor Immunotherapy为题，发表在《先进材料》（Advanced Materials）上。研究工作得到国家自然科学基金委员会、中国科学院和理化所的支持。
