結腸癌是全球最常見的癌癥之一，死亡率很高。結腸癌腫瘤組織中過表達的內源性硫化氫作為一種重要的氣體傳遞介質，在一定濃度下可促進結腸癌細胞增殖和腫瘤組織周圍血管生成，對結直腸癌的發展具有重要作用。因此，設計特異性H2S響應的納米生物材料對結直腸癌的特異性精準治療具有重要意義。浙江大學轉化醫學研究院周民研究員團隊近年來準對硫化氫與結腸癌相關作用及特異性診療進行了系統地研究。近日，該團隊在納米生物材料領域期刊《Small》發表了題目為“H2S-Scavenged and Activated Iron Oxide-Hydroxide Nanospindles for MRI-Guided Photothermal Therapy and Ferroptosis in Colon Cancer”的研究論文。（DOI: 10.1002/smll.202001356）
作為最近得到確認的第三個氣體信號分子，硫化氫在腫瘤、尤其是結直腸癌發生發展中具有廣泛的生理和病理作用。在生理濃度范圍內硫化氫可以通過激活KATP、鳥苷酸環化酶-cGMP通路等方式在腫瘤周圍刺激新生血管形成、促進腫瘤細胞線粒體的電子轉位改善腫瘤細胞供能，從而促進腫瘤細胞的增殖和轉移能力。本研究中，周民團隊開發了一種生物相容性的羥基氧化鐵納米紡錘體（FeOOH NSs），具有磁共振成像（MRI）、鐵死亡以及基于硫化氫微環境的級聯反應的聯合方法用于治療結腸癌。FeOOH NSs能高效的清除治療結腸癌組織中內源性硫化氫氣體抑制腫瘤的生長。隨后，還原性的硫化氫還可以通過還原反應從而產生FeS，顯示出近紅外觸發的光熱治療能力和Fe2+介導的鐵死亡功能。同時，制備的FeOOH-NSs作為一種有效的磁共振造影劑，能對腫瘤組織進行MRI成像。另外，三個月內可毒性評估表明FeOOH NSs對小鼠的有可忽略的毒性。此外，研究還發現，FeOOH-NS對其他腫瘤模型（如4T1乳腺癌）沒有任何治療效果。因此，上述研究結果生物相容性的FeOOH NSs可以特異性的治療結腸癌，可能推動硫化氫反應的FeOOH NSs的臨床轉化的可行性。
浙江大學周民研究員為論文通訊作者。論文第一作者是課題組博士后李楊楊，課題組博士生祁宇宸是論文的共同第一作者。研究工作得到了浙江大學惡性腫瘤預警與干預教育部重點實驗室、現代光學儀器國家重點實驗室的大力支持，該研究也得到了國家重點研發計劃、國家自然科學基金、中央軍委科技委、中國博士后科學基金等項目資助。
論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/smll.202001356
