近日,化学化工学院罗宇教授团队在学术期刊《Advanced Functional Materials》(中科院一区Top,影响因子19.0)上发表了题为“Lattice-distortion Induced Niobium-based Perovskite Polarization Cascade Regulates Na+/K+ ATPase to Enhance Pyroptosis for Cancer Treatment”的研究论文。
针对当前Na⁺/K⁺ ATPase抑制剂强心苷临床疗效有限与毒性难题,团队开发了一种具有晶格畸变和富氧空位的铌基钙钛矿(NaNbO3,NNOx)纳米颗粒。NNOx整合了压电催化和光热特性,在超声和近红外II激光的协同刺激下,一方面释放外源性Na⁺以升高肿瘤细胞内Na⁺浓度,另一方面高效生成活性氧(ROS),诱导线粒体损伤并抑制ATP合成,进而降低Na⁺/K⁺ ATP酶活性,阻碍Na⁺外排,进一步加剧胞内Na⁺蓄积,引发严重的离子失衡风暴。这种离子过载机制会进一步触发细胞渗透肿胀,诱导细胞焦亡,激活强大的抗肿瘤免疫应答,实现对肿瘤生长的有效抑制。该研究构建了“离子干扰-焦亡-免疫激活”级联治疗模式,为靶向离子稳态的肿瘤免疫治疗提供了新思路。
罗宇为通讯作者,张可心、李栋、王恺阳为共同第一作者,中国科学院赣江创新研究院董立乐副研究员、朱晓风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)、曙光计划(22SG53)、上海市白玉兰人才计划浦江项目(24PJD040)、江西省自然科学基金(20232BAB213019、20242BAB26056)、中国科学院赣江创新研究院科研项目(E355C002)、上海医药智能装备工程研究中心建设项目(20DZ2255900)的支持与资助。