肿瘤铁死亡治疗过程中产生的脂质过氧化物（LPO）在引发肿瘤细胞铁死亡的同时，也会造成免疫细胞活性的降低。同时肿瘤铁死亡治疗因肿瘤细胞本身存在的抗氧化防御机制（GPX4通路、FSP1通路和DHODH通路），也面临着巨大的挑战。

  南方医科大学沈折玉教授课题组长期聚焦于磁共振成像（MRI）造影剂及其肿瘤铁死亡治疗应用研究，在近期工作基础上（ACS Nano 2023, 17, 11492-11506; Adv. Funct. Mater. 2023, 33, 2209278; Adv. Funct. Mater. 2023, 33, 2213921; Adv. Sci. 2023, 10, 2205109; Nano Today 2022, 47, 101663; Small 2022, 18, 2202705; Nano Letter. 2021, 21, 9551-9559），本研究以单宁酸（TA）包覆MRI造影剂点式核壳型铁钆复合纳米粒（FeGd-HN）的金属多酚网络结构，装载Fe²⁺和SN38，制得一种可激活STING通路的MRI造影剂FeGd-HN@TA-Fe²⁺-SN38，并成功应用于MRI引导的肿瘤免疫-铁死亡协同治疗。该研究成果以“A STING pathway-activatable contrast agent for MRI-guided tumor immunoferroptosis synergistic therapy”为题发表于期刊Biomaterials（影响因子14.0，中科院小类一区）。

  如图1所示，所得纳米药物FeGd-HN@TA-Fe²⁺-SN38可以在肿瘤微环境中释放FeGd-HN、Fe²⁺和SN38，实现肿瘤部位MRI成像、铁死亡治疗和肿瘤部位DNA破坏。肿瘤细胞铁死亡过程中LPO的积累导致细胞膜结构破坏，从而含有DNA 碎片的外泌大量外排。这些外泌体进入树突状细胞（DCs），通过DNA碎片激活STING通路，并释放大量干扰素-β，进而引发DCs细胞成熟、CD8⁺ T细胞分化以及干扰素-γ分泌。在引发有效的肿瘤免疫治疗的同时，由于干扰素-γ抑制肿瘤细胞system X_c^-（胱氨酸谷氨酸逆转运受体 ）的活性，肿瘤细胞内GXP4活性也因胱氨酸/半胱氨酸的含量降低而得到抑制，从而加速肿瘤铁死亡。因此，本研究制得的可激活STING通路的MRI造影剂可用于MRI引导的肿瘤免疫-铁死亡协同治疗。

图1. 可激活STING通路MRI造影剂的合成及其用于MRI引导肿瘤免疫-铁死亡协同治疗的机理。

  南方医科大学生物医学工程学院博士后郭帅为本文的第一作者，南方医科大学生物医学工程学院沈折玉教授为通讯作者。

  这项工作得到了国家自然科学基金、广东省自然科学基金和广州市重点研发计划等项目的资助。

  原文链接：https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2023.122300