恶性肿瘤是严重威胁人类健康的头号杀手。传统治疗手段因缺乏对病灶的靶向而常有明显副作用。肿瘤微环境具有区别于正常组织的特点，如pH值更低、H₂O₂含量高等。利用这些差异在肿瘤部位特异性释放药物或原位生成药物成为肿瘤选择性治疗的新风尚。尤其是结肠癌，其微环境中的H₂S含量是其它组织的数十倍，使H₂S成为结肠癌选择性治疗的一个重要靶标。 

另一方面，铜死亡是一种最新发现的细胞死亡机制。区别于细胞凋亡、铁死亡和坏死等传统的细胞死亡途径，铜死亡是由细胞内过量累积的铜离子与三羧酸循环中的脂酰化成分结合诱导的细胞死亡，呈现出对铜离子浓度的依赖性。因此，如何快速地在细胞内累积大量铜离子实现铜超载是激活铜死亡的关键，有望作为肿瘤靶向治疗的又一手段。

鉴于此，学院车声雷和余靓教授团队提出H₂S诱导铜超载策略，从“开源”和“节流”两条途径在结肠癌细胞内高效累积铜离子，并通过铜死亡和焦亡两种方式实现结肠癌的高效与选择性治疗。该工作通过羟基磷酸铜纳米颗粒与结肠癌微环境中的H₂S反应原位转化为超小硫化铜提高铜离子的胞吞量（开源）；而胞内的硫化铜又能催化产生活性氧用于切断ATP供应，减少铜离子的外排（节流）。细胞内累积的铜离子不但能诱导铜死亡，而且可以通过活性氧激活NLRP3炎性小体和Caspase-1蛋白，最终引发细胞焦亡。该研究不仅为结肠癌的选择性治疗提供了一种新策略，而且通过铜死亡和细胞焦亡的协同作用提高了对结肠癌的治疗效果。

H₂S激活羟基磷酸铜，在细胞内实现铜超载与肿瘤选择性治疗示意图

该成果以“H2S-Activated Ion-Interference Therapy: A Novel Tumor Targeted Therapy Based on Copper-Overload-Mediated Cuproptosis and Pyroptosis”为题于2023年6月6日在线发表在材料类顶级期刊Advanced Functional Materials。浙江工业大学为该研究成果的第一署名单位，学院车声雷教授、余靓钱江特聘教授和浙江省人民医院牟晓洲主任为通讯作者，学院博士后赵帆为第一作者。该工作得到国家自然科学基金（NO. 52073258, 22278104）、浙江省自然科学基金（NO. LR22E010001, LY20E020017, LQ19H160016）、浙江省省属高校基本科研业务费（NO. RF-B2022006）等资助与支持。

论文信息：H2S-Activated Ion-Interference Therapy: A Novel Tumor Targeted Therapy Based on Copper-Overload-Mediated Cuproptosis and Pyroptosis.Fan Zhao, Liying Liang, Heng Wang, Chen Wang, Dan Su, Yao Ying, Wangchang Li,Juan Li, Jingwu Zheng, Liang Qiao, Xiaozhou Mou,* Shenglei Che,* and Jing Yu*.Adv. Funct. Mater. 2023, 2300941, DOI: 10.1002/adfm.202300941

文章链接：https://doi.org/10.1002/adfm.202300941

学者简介：

车声雷，二级教授，博士生导师，国家海外高层次人才引进计划入选者。浙江工业大学磁电功能材料研究所所长。长期从事磁电功能材料与器件的研究和开发，积累了从基础研究到应用研究、直到工程化、产业化技术开发的丰富经验。先后主持国家自然科学基金联合重点项目、国家重点研发计划政府间国际科技创新合作重点专项等科研项目20多项。已发表学术论文150多篇，申请中、日、美、欧等国家和地区发明专利200多项。

余靓，钱江特聘教授，博士生导师，长期从事多功能纳米生物探针设计与构建方面研究。2019年获国家自然科学二等奖1项（排名第三）。曾获中国科协青年人才托举工程、浙江省杰出青年科学基金资助，先后入选浙江省“钱江学者”特聘教授、浙江省151人才工程第一层次、浙江省高校领军人才培养计划高层次拔尖人才。主持国家自然科学基金面上项目等科研项目10余项。发表SCI论文80余篇，授权国家发明专利20余项。

赵帆，浙江工业大学材料科学与工程学院在站博士后，主要从事生物纳米材料的制备及其抗肿瘤性能的研究，在ACS Nano、Adv. Funct. Mater.、ACS Appl. Nano Mater.等国际学术期刊以第一作者发表论文6篇，其中一篇为封面论文。