近日，化学化工学院罗宇教授指导硕士研究生朱礼超、彭仁苗分别在学术期刊《AdvancedScience》（中科院一区Top，影响因子14.3）、《Small》（中科院二区，影响因子13.0）上发表题为“High-efficiencyCarriers’ Separation Strategy Based Ultrasmall-Bandgap CuWO4Sono-enhances GSH Antagonism for Cuproptosis Cascade Immunotherapy”、“Cascade-amplifiedOxidative Stress via Bandgap-Tuned KBiO3 Perovskite for CancerTherapy”的研究论文。
针对当前铜死亡肿瘤治疗效率低、肿瘤免疫微环境抑制等难以有效调控的关键科学问题，团队开发了一种具有超小带隙（1.71eV）的钨酸铜（CuWO4,CWO）纳米颗粒。CWO在超声刺激下表现出较强的压电催化效应，快速产生大量活性氧（ROS）并实现了Cu2+离子的可控释放，诱导细胞“铜死亡”。同时，CWO纳米颗粒还能有效原位消耗肿瘤组织中过量谷胱甘肽（GSH）和烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADPH），实现细胞“铁死亡”。通过“氧化应激-铁死亡-铜死亡”多重级联反应放大肿瘤细胞损伤，增强抗肿瘤效应，并显著诱导线粒体膜电位崩解，促使损伤相关分子（DAMPs）释放，引发强烈免疫原性细胞死亡（ICD）效应，有效激活机体的抗肿瘤免疫应答。
为突破胰腺癌等深部肿瘤治疗难度大、易复发的瓶颈问题，研究团队开发了一种基于铋基压电材料的新型声敏剂-DSPE-PEG2000修饰的铋酸钾纳米材料（KBiO3，KBP）。该材料通过外部超声精准激活，实现肿瘤细胞直接损伤、肿瘤微环境调控和免疫激活三重作用，有效抑制深位肿瘤的生长，降低肿瘤复发风险。本研究设计的KBP新型声敏剂通过“压电声动力-肿瘤微环境重塑-免疫协同激活”的联合治疗策略，为胰腺癌等深位肿瘤的临床治疗提供了创新性、高效的解决方案。
罗宇教授为通讯作者，朱礼超、郭志晟，彭仁苗、古丽扎尔・艾尼瓦为共同第一作者，南京医科大学梁超副主任医师、吉林大学姚浩琛主治医师、空军总医院特色医学中心付之光主治医师、中国科学院赣江创新研究院董立乐副研究员、王恺阳博士为共同通讯作者。本研究得到了国家自然科学基金（52272280、52302357、32401174）、曙光计划（22SG53）、上海市白玉兰人才计划浦江项目（24PJD040）的支持与资助。