近日，学校有机功能分子研究所、有机功能分子江西省重点实验室赵丰教授、李享龙博士团队在国际权威期刊《Journal of Colloid and Interface Science》（中科院一区TOP，IF=9.7）上发表了题为“A biodegradable nanomedicine for potentiated cancer therapy via Ca²⁺-overload and photothermal dual-amplifying cuproptosis”的最新研究成果。我校2023级材料化学专业研究生王丽华为该论文第一作者，川北医学院邓阳博士为共同第一作者，我校宋恺悦博士、赵丰教授、李享龙博士为通讯作者，同济大学医学院姜聪博士为共同通讯作者，我校为第一通讯单位。

图1. CaO₂@CuPDA的制备及用于Ca²⁺超载/光热双放大铜死亡实现高效乳腺癌治疗示意图

乳腺癌作为全球女性中最常见的恶性肿瘤，在全球发病率和死亡率中均居首位，且发病率呈上升趋势，发病年龄趋于年轻化。尽管当前免疫和靶向治疗进展显著，但仍存在耐药性频发以及临床高毒副作用等问题，如何实现高效且安全治疗是关键挑战。基于此，该团队合理设计了一种铜-聚多巴胺外壳保护CaO₂的有机-无机杂化纳米药物（称为CaO₂@CuPDA），以实现Ca²⁺超载/光热双重放大铜死亡实现高效乳腺癌治疗，并激活适应性免疫。在CaO₂表面形成的Cu-PDA保护层不仅可以防止CaO₂的提前水解，还赋予了杂化PDA纳米药物具有TME响应性和光热性能。当该纳米药物通过EPR效应富集至肿瘤后，可在pH/GSH双重响应下释放Cu²⁺和Ca²⁺，并生成H₂O₂。利用GSH还原的Cu⁺可以通过类Fenton反应，催化H₂O₂生成·OH，从而提升细胞中ROS浓度，引发线粒体氧化应激。同时，Cu²⁺可以被铁氧还蛋白1（FDX1）还原为Cu⁺，干扰Fe-S簇的生物合成途径，抑制Fe-S簇蛋白的形成，触发细胞发生铜死亡。在Ca²⁺超载、ROS增加和光热效应的帮助下，这种铜死亡程度将进一步加剧，并导致肿瘤细胞释放大量损伤相关分子模式（DAMPs），激活适应性免疫，调节免疫抑制TME，协助增强体内治疗效果。更重要的是，这种杂化PDA纳米药物的所有成分均可降解，有效减少了潜在的副作用风险，为未来用于高效低毒的乳腺癌治疗的纳米药物设计提供了思路。

该项研究获国家自然科学基金（52402344）、江西省自然科学基金（20242BAB20098）、我校博士启动基金（2023BSQD11和2023BSQD13）和江西省有机功能分子重点实验室（2024SSY05141）等项目的大力支持。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.jcis.2025.139548