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背景介绍

铜死亡是一种以铜离子积累和线粒体呼吸调节为特征的细胞死亡方式，在癌症治疗中具有巨大潜力。作为一种新定义的细胞死亡调控模式，铜外排机制和细胞内高水平的还原物质可能会削弱铜死亡的疗效。为解决这一问题，研究团队构建了一种名为POM/Cu-SS@HA的纳米复合材料，该材料由三明治型碲钨氧簇Na[(CH3)2NH2]13H[Sc3(H2O)2Te2W24O90]·92H2O（Sc3Te2W24）、二硫键桥接铜配合物（Cu-SS）及用于靶向递送的透明质酸（HA）组成。该体系通过铜积累诱导脂酰化蛋白聚集和铁硫簇蛋白耗竭，从而引发铜死亡，同时协同促进光热治疗（PTT）和细胞凋亡。其中POM（Sc3Te2W24）簇通过激活p53依赖性凋亡通路展现出强效抗肿瘤作用。体外研究表明，当POM/Cu-SS@HA与808 nm近红外光照射联用时，对4T1乳腺癌细胞的抑制率超过85.6%。体内实验结果显示，与对照组相比肿瘤生长抑制率达到92.8%。转录组分析进一步揭示了谷胱甘肽代谢和线粒体功能相关基因的表达谱改变，证实了铜死亡与细胞凋亡的双重诱导机制。这些发现为乳腺癌治疗建立了一种具有协同增强效应的纳米治疗策略。

成果简介

该研究报道了基于钨碲氧簇-POM的纳米复合材料POM/Cu-SS@HA的研发及应用（图1），其中以三明治型钪掺杂钨碲氧簇（Sc3Te2W24）为“凋亡诱导核心”，二硫键桥接铜配合物（Cu-SS）为“铜死亡触发器”及载体，透明质酸（HA）为靶向“导航头”。该纳米治疗体系具有以下突破性优势：

（1）双功能协同：Cu-SS在肿瘤细胞内高浓度谷胱甘肽（GSH）作用下释放Cu2⁺，诱导线粒体内脂酰化蛋白DLAT聚集和铁硫簇蛋白FDX1丢失，特异性激活“铜死亡”；同时，Sc3Te2W24簇通过激活p53通路引发DNA损伤与Caspase-3介导的“凋亡”，双重死亡机制协同杀伤肿瘤细胞。

（2）载体可修饰性与靶向性：有机金属复合物的良好生物相容性和可修饰性，为药物负载和活性氧生成提供了基础。通过GSH响应性二硫键实现Cu2⁺的肿瘤微环境特异性释放；利用HA靶向CD44受体实现肿瘤部位富集，并借助近红外激光照射进一步增强胞内活性氧（ROS）水平及光热疗效。

（3）高效抑瘤与抗转移：在4T1乳腺癌模型中，联合808 nm激光照射的POM/Cu-SS@HA实现92.8%的肿瘤生长抑制，并显著降低肺转移结节数量；转录组分析证实该体系可调控GSH代谢、TCA循环及p53相关信号通路，系统验证其协同治疗机制。

图文导读

图1 POM/Cu-SS@HA合成及其体内肿瘤靶向光热与化学治疗协同诱导铜死亡/凋亡的示意图。

作者简介

王静，教授，博士生导师，性爱影片 副院长，河北创新药物研究与评价重点实验室主任。研究方向聚焦纳米材料的生物应用，主持国家自然科学基金2项、中国博士后基金、河北省“高校百名创新人才”支持计划项目、河北省自然科学基金多项、河北省科技厅重大支撑课题、河北省“生物医药联合基金”和“精准医学联合基金”重点项目等多项课题。获河北省科技进步二等奖一项、三等奖一项。以通讯作者在Angew. Chem. Int. Ed., Bioact. Mater., ACS Appl. Mater. Interfaces, Food Chem., Anal. Chem., Sens. Actuators, B等国内外学术期刊上发表论文40余篇。

陈伟，教授，博士生导师，青年长江学者，国务院特殊津贴专家，全国专业技术人才先进集体骨干，全国青联委员。现任性爱影片 第三医院副院长、河北省骨科研究所副所长。主要从事基于材料设计的骨折愈合机制和促进策略研究、微创治疗技术和新型器械研发，承担国家自然科学基金联合基金重点项目、面上项目、863计划和科技部重点研发项目等10余项国家级和省级课题。迄今，在Nat. Commun., Adv. Mater., Bioact. Mater., Adv. Sci.等期刊发表论文300余篇，获得授权专利170余项。荣获国家技术发明奖二等奖1项（第3完成人）、国家科技进步奖二等奖2项，河北省科学技术奖一等奖3项（其中第一完成人1项）、河北省技术发明奖一等奖1项，中华医学科技奖一等奖3项。

林政国，河北师范大学化学与材料科学学院，副教授，硕士生导师。主要研究方向为多金属氧簇和金属有机框架等晶态功能材料的设计合成及其在催化、气体吸附/分离、抗菌/肿瘤生物活性等领域的应用。迄今已在Angew. Chem. Int. Ed., Adv. Funct. Mater., Inorg. Chem.和Micropor. Mesopor. Mat.等国内外学术期刊上发表SCI论文70余篇，申请获批国际专利4项，主持国家自然科学基金、河北省自然科学基金、河北省引进留学人员基金等科研项目。

张默，性爱影片 ，副教授，硕士生导师。2022年毕业于北京理工大学，师从吕红金教授。目前主要从事多酸基纳米材料的生物应用相关研究，主持国家自然科学基金青年基金、中国博士后基金（站中特别资助和面上资助）、河北省优秀青年基金、河北省高等学校科学技术青年拔尖项目以及河北省博士后择优资助项目。入选2024年全球前2%顶尖科学家，以第一作者/通讯作者在Angew. Chem. Int. Ed.; Bioact. Mater.; ACS Catal.等国内外学术期刊上发表论文30余篇。

张默副教授（王静和陈伟联合指导博士后）、杨思奥（硕士生，导师王静）和刘梦萱（硕士生，导师林政国）为文章的共同第一作者，性爱影片 第三医院陈伟教授、河北师范大学林政国副教授和王静教授为共同通讯。

文章信息

Mo Zhang+, Siao Yang+, Mengxuan Liu+, Yawen Chen, Qingqing Dou, Ruoqing Jia, Wei Chen,* Zhengguo Lin,* Jing Wang,* Changwen Hu. Tungstotellurate(VI)-Based Nanocomposite Inhibits Breast Cancer Proliferation and Metastasis by Enhancing Cuproptosis and Apoptosis. Angew. Chem. Int. Ed. 2025, e202514795.

//doi.org/10.1002/anie.202514795