纳米酶是一种新型的人工模拟酶，由于具有类天然酶的催化活性以及其活性可调、稳定性高、易制备和成本低的优势使其在肿瘤催化治疗领域被广泛研究。然而，现阶段纳米酶的治疗效率仍然受肿瘤微环境诸多因素制约，因此，迫切需要发展更为高效的纳米酶基肿瘤催化治疗策略。

        近日，生物医用材料实验室刘惠玉研究团队与中科院过程工程研究所魏炜研究员合作，首次提出了一种基于免疫微环境调节的肿瘤催化治疗策略，通过免疫微环境调节与纳米酶催化活性作用间的协同，实现了肿瘤的高效治疗。

材料制备及治疗示意图

        肿瘤微环境是一个复杂的体系，除肿瘤细胞外，肿瘤相关巨噬细胞（TAMs）等免疫细胞也存在于肿瘤微环境中。通常情况下，由于乏氧等条件的诱导，TAMs倾向于表达具有免疫抑制性的M2型巨噬细胞，而具有肿瘤杀伤性的M1型巨噬细胞较少表达。此外，研究报道M1型巨噬细胞的表达会潜在地提升瘤内过氧化氢浓度。因此，如果能利用纳米酶对肿瘤微环境进行重塑，将会实现纳米酶催化治疗和免疫调节的协同，提升肿瘤治疗效率。

        基于此，研究团队借助铁锰硅酸盐纳米酶-生长转化因子受体Ⅰ抑制剂（TGF-β抑制剂）复合体系（IMSN-PEG-TI），首次发展了一种免疫调节增强的纳米酶肿瘤催化治疗策略，该策略具有如下特点：

        i) 纳米酶表现出双酶活性，即利用过氧化物酶活性产生具有肿瘤杀伤性的羟基自由基，利用过氧化氢酶活性产生氧气以缓解肿瘤乏氧；

铁锰硅酸盐类过氧化物酶和过氧化氢酶活性表征

        ii) 纳米酶可与TGF-β抑制剂协同，共同调节免疫微环境，诱导M2型巨噬细胞极化为M1型巨噬细胞，从而提升瘤内H₂O₂浓度，增强纳米酶催化活性；

药物释放、MRI成像和3D细胞球治疗实验表征

        iii) 改善的免疫微环境和增强的纳米酶活性协同作用，最终实现了对荷瘤小鼠肿瘤87.5%的抑制率。

体内治疗实验

        该工作发表于国际期刊《Advanced Materials》上，有望为设计新型的肿瘤催化治疗策略提供新的见解（https://doi.org/10.1002/adma.202003563）。