化疗因其无创伤性、普遍性和全身治疗性，一直是肿瘤临床治疗的主要方式之一。但化疗药物通常具有疏水性、不稳定性、药代动力学差、生物利用度低、非靶向特异性等特点，从而导致治疗效果不理想和全身毒副作用。同时，单一化疗难以应对肿瘤的复杂性和异质性，易导致肿瘤耐药和复发。目前，提高化疗疗效主要有两种策略：一方面，开发纳米级给药系统，在肿瘤部位富集药物，从而降低对正常组织的毒性，提高抗肿瘤疗效；另一方面，通过双药/多药介导的联合化疗或化疗与其他治疗方式的协同，显著提高肿瘤治疗效果。

  化学动力学疗法（CDT）在肿瘤特异性治疗中具有优势。同时，CDT可破坏癌细胞的氧化还原平衡，降低其抗氧化能力，从而增加癌细胞对化疗药物的敏感性。过渡金属离子可与肿瘤微环境（TME）中的过氧化氢（H₂O₂）发生芬顿或类芬顿反应生成剧毒的羟基自由基（×OH），通过CDT诱导癌细胞凋亡。特别是，铁离子（Fe³⁺）可消耗TME中的谷胱甘肽（GSH），并产生亚铁离子（Fe²⁺）。Fe³⁺和生成的Fe²⁺都会进一步与TME中的H₂O₂反应生成×OH，从而降低抗氧化能力，并增强癌细胞的CDT。有趣的是，Fe³⁺介导的GSH氧化和Fe²⁺介导的芬顿反应的联合可以在Fe³⁺和Fe²⁺之间形成了一个循环，持续消耗GSH并产生活性氧（ROS），从而增强癌症治疗效果。

  棉酚（Gos）是一种天然多酚化合物，因其强大的抗肿瘤活性而被视为一种潜在的化疗药物。Gos不仅能引起线粒体功能障碍，还能直接与抗凋亡蛋白Bcl-2结合，抵消其抗凋亡作用，从而引发癌细胞凋亡。与正常细胞不同，癌细胞受到持续的氧化应激（OS）和内质网应激（ERS）的影响。因此，Gos介导的化疗和ROS依赖性CDT的协同治疗有望放大OS，从而提高治疗效果。此外，IRE1a-X-box结合蛋白1（XBP1）作为ERS的关键传感器和反应器，被研究用于促进肿瘤治疗。即癌细胞能激活IRE1a来剪接XBP1并形成剪接的XBP1（XBP1s），从而适应ERS并存活下来。作为一种天然腺苷类似物，丰加霉素（Toy）能够阻断IRE1a-XBP1通路来加剧ERS并诱导癌细胞凋亡，从而显示出良好的抗肿瘤活性。因此，将Gos诱导的线粒体功能障碍和ROS生成、Toy加剧的ERS和Fe³⁺介导的CDT整合在一起，有望为高效治疗肿瘤提供一种充满前景的方法。

  “All-in -one”纳米平台已经被用于有效递送化疗药物。然而，辅料或载体带来的低药物负载率、免疫原性和毒性等挑战对纳米药物的临床转化构成了重大障碍。有趣的是，通过活性成分自组装构建的无载体全活性纳米平台具有巨大的优势，包括改善药物输送、增强肿瘤治疗效果和减少毒副作用。最近，由金属离子和多酚化合物自组装而成的金属酚类纳米材料正在成为一种全活性纳米药物，并具有良好的抗肿瘤效果和临床转化潜力。特别是Fe³⁺很容易与多酚化合物配位自组装形成金属酚纳米材料，受益于Fe³⁺的高r₁弛豫率和芬顿反应的催化活性，其T₁MR成像和CDT疗效极佳。因此，将Gos、Fe³⁺和Toy自组装成金属酚纳米药物有望促进高效精准的肿瘤治疗。

  此外，单独化疗或CDT已被证实可诱导免疫原性细胞死亡（ICD）以激活抗肿瘤免疫响应，因为发生ICD的肿瘤细胞可释放损伤相关分子模式（DAMPs）使树突状细胞（DCs）成熟，从而激活细胞毒性T淋巴细胞。然而，肿瘤细胞表面表达的程序性细胞死亡配体1（PD-L1）会通过逃避免疫监视而导致T细胞失活或衰竭。为应对这一问题，PD-L1抗体（A-PD-L1）已被用于通过免疫检查点阻断（ICB）恢复T细胞的活性，从而激活全身性抗肿瘤免疫。

图1. GFT NCs的微流控合成及其肿瘤诊疗应用示意图。

  显然，纳米药物的可重复性制备和均一理化特性是其临床转化的关键因素。 然而，传统的湿化学合成方法由于无法精确控制合成过程，往往难以制备出具有良好均一性和稳定性的高质量纳米药物，而微流控技术由于能够通过控制反应流体、流量比（FRR）和反应动力学来精确控制纳米平台的粒度、形态和组分，因此在制备高质量纳米材料方面具有极大的优越性。因此，采用微流控技术制备一系列基于金属有机框架、脂质、凝胶和矿化肿瘤细胞的高质量纳米药物用于癌症治疗至关重要。此外，S形通道还有助于流体的充分混合。因此，微流体技术有望实现一步可控制备全活性金属酚纳米药物。

图2. GFT NCs的表征。（A）GFT NCs的TEM图像；（B）GFT NCs的水合粒径和电势；Gos、Toy和GFT NCs的紫外图谱（C）和红外图谱（D）；GFT NCs的XPS图谱（E）和高分辨率Fe 2p XPS图谱（F）；GFT NCs在不同pHs磷酸盐缓冲液中Gos（G）、Fe³⁺（H）和Toy（I）的释放曲线。

图3. GFT NCs介导的ROS产生、诱导的线粒体功能障碍和加剧的ERS。（A）不同Gos或Toy浓度的Gos、Toy、GT或GFT NCs处理24 h后4T1细胞的活力；（B）不同Fe³⁺浓度的Fe³⁺、TF、GF或GFT NCs处理24 h后4T1细胞的活力；不同处理后，4T1细胞内ROS（C）和GSH（D）的含量；（E）不同处理后，4T1细胞内LPO的积累（细胞核：蓝色，氧化态C11-BODIPY^581/591：绿色，和非氧化态C11-BODIPY^581/591：红色）；（F）GFT NCs诱导线粒体功能障碍和加剧ERS的示意图；（G）不同处理6 h后，4T1细胞内线粒体膜电位变化情况；（H）不同处理24 h后，4T1 细胞内质网应激相关蛋白GRP78、p-IRE1a、XBP1u、XBP1s和CHOP的蛋白质印迹分析。

图4. GFT NCs体外诱导ICD和DCs成熟。（A）不同处理6 h后，4T1细胞凋亡情况；（B）不同处理24 h后，4T1细胞凋亡相关蛋白表达结果；不同处理24 h后，4T1细胞释放ATP的水平（C）、HMGB1的水平（D）和4T1细胞膜表面暴露CRT的水平（E）；（F）不同处理24 h后的4T1细胞和iDCs共培养24 h后，DC成熟情况的流式细胞术分析。

图5. GFT NCs用于4T1肿瘤的MR成像和治疗。（A）GFT NCs在不同pH条件下的T₁ MR成像以及r₁弛豫率；尾静脉注射GFT NCs或Magnevist（[Fe] = 0.4 mg×mL^-1，[Gd] = 0.4 mg×mL^-1，100 mL PBS/每只小鼠）前后不同时间点肿瘤的活体T₁加权MR图像（B）及对应的信噪比（SNR）（C）；（D）GFT+A-PD-L1的体内联合治疗示意图；不同治疗14天后，小鼠的相对肿瘤体积变化曲线（E）和肿瘤代表性照片（F）；不同治疗30天后，小鼠的生存率变化曲线（G）和不同治疗14天后小鼠的相对体重变化曲线（H）；（I）不同治疗14天后，小鼠肿瘤组织切片的H&E、TUNEL和Ki-67染色情况；不同治疗14天后，小鼠肺的代表性照片（J）、肺转移肿瘤结节定量分析（K）和肺组织切片的H&E染色情况（L）。

图6. GFT NCs联合A-PD-L1的抗肿瘤免疫应答和肿瘤特异性免疫记忆效应。不同治疗14天后，小鼠肿瘤组织切片的CD80⁺和CD86⁺ DCs的免疫荧光染色情况（A）、CD4⁺ T细胞和CD8⁺ T细胞的免疫荧光染色情况（B），小鼠肿瘤部位的CD4⁺ T细胞和CD8⁺ T细胞的比例（C）、免疫抑制Tregs（CD4⁺CD25⁺Foxp3⁺ T 细胞）的比例（D），小鼠血清中IL-6（E）、TNF-a（F）和IFN-g（G）的细胞因子水平；（H）免疫记忆效应的验证示意图；（I）不同治疗11天后小鼠脾脏中T_CM（CD44⁺CD62L⁺ T细胞，门控CD8⁺ T细胞）和T_EM（CD44⁺CD62L^-T细胞，门控CD8⁺ T细胞）的比例；（J）不同治疗26天后，小鼠再挑战肿瘤中CD4⁺/CD8⁺ T细胞的比例。

  简言之，该研究设计的GFT纳米药物的主要优势在于以下几个方面：1）通过一步微流控法制备得到高质量的无载体全活性GFT NCs，可在T₁ MR成像引导下将Gos、Fe³⁺和Toy共同递送至肿瘤部位；2）Gos诱导的线粒体功能障碍、Toy加剧的ERS和Fe³⁺介导的CDT相结合，放大了ICD效应，产生了全身抗肿瘤免疫；3）GFT NCs联合A-PD-L1，可通过重塑肿瘤免疫微环境和长期肿瘤特异性免疫记忆作用，高效治疗肿瘤并抑制肿瘤转移和复发。

  文章链接：https://doi.org/10.1002/adfm.202417070