在抗擊實體腫瘤以及理解聚集誘導發射（AIE）光催化劑的光催化機制的征途中，研究人員取得一項新的突破：巴黎高科化學學院（Chimie ParisTech – PSL university）和法國國家科學研究中心（CNRS）聯合實驗室IRCP的李敏慧教授團隊成功研發出一種無金屬納米酶，即使在缺氧環境中也能通過其光催化特性有效破壞癌細胞的代謝系統。
圖一. 左圖：在無氧條件下，基于仿生無金屬納米酶介導的光催化NADH氧化反應的可行機制。具有AIE特征的分子聚集是關鍵。右圖：在癌細胞乏氧的微環境下，仿生無金屬納米酶進入癌細胞并切斷細胞代謝，使癌細胞陷入“能量崩潰” 。
“類酶”光催化，精準打擊癌細胞“能量中樞”
癌細胞生長離不開持續的能量供應。為了切斷其“燃料通路”，李敏慧教授及其團隊，設計出一種光激活的仿生無金屬納米酶。這種納米酶模擬天然酶的功能，能夠精準干擾 NAD?/NADH 的動態平衡。 NAD?和NADH是維系細胞能量代謝的關鍵分子，一旦平衡被打破，癌細胞將陷入 “能量崩潰” ，最終難逃死亡命運。
無氧也高效，突破實體腫瘤治療瓶頸
傳統的光催化療法往往依賴氧氣作為電子受體，難以在實體腫瘤常見的“低氧”環境中發揮作用。而本次研發的納米酶技術則突破了這一限制：其核心由兩親性聚合物自組裝而成，并整合了具備AIE特性的光催化分子。在無氧以及無其它電子受體的條件下，這些催化劑分子能夠在AIE的特殊環境下，通過自身之間的電子轉移實現循環再生，驅動持續催化反應，從而在實體腫瘤的復雜微環境中依然具備優異療效。
靶向精準、毒性可控，展現臨床轉化潛力
為了提高治療選擇性并降低副作用，研究團隊將葉酸靶向肽修飾的紅細胞膜包被在納米酶表面，實現對癌細胞的主動靶向。這種“偽裝”策略不僅增強了生物相容性，還顯著提升了腫瘤定位效率。經體外細胞實驗及小鼠腫瘤模型驗證，該策略可有效誘導腫瘤組織發生能量危機，明顯延緩癌癥進展。
本研究由法國巴黎文理大學巴黎高科化學學院（Chimie ParisTech）與中國暨南大學（廣州）聯合開展并發表在Journal of the American Chemical Society期刊上，彰顯了前沿化學技術在癌癥精準治療領域的巨大潛力。通過設計智能、可控的類酶納米系統，科研人員正在為實體腫瘤治療打開新思路。文章第一作者為巴黎文理大學的博士生馬燕東，通訊作者為李敏慧教授和暨南大學的紀鑫副教授，巴黎文理大學的鄧亞奎博士和暨南大學的薛巍教授也參加了工作。
了解更多，請參看： Yandong Ma, Yakui Deng, Wei Xue, Xin Ji, Min-Hui Li, An Anaerobic Biomimetic Metal-free AIE Polymersome Nanozyme as NADH Oxidase Mimic for Photocatalytic Tumor Suppression by Impairing Cancer Cell Energy Metabolism under Hypoxia, Journal of the American Chemical Society (JACS), accepted on July 7, 2025. https://doi.org/10.1021/jacs.5c06533
了解該組相關工作，請參看： Nian Zhang, Sylvain Trépout, Hui Chen, Min-Hui Li, AIE Polymer Micelle/Vesicle Photocatalysts Combined with Native Enzymes for Aerobic Photobiocatalysis. Journal of the American Chemical Society (JACS), 2022, 145(1), 288-299. https://doi.org/10.1021/jacs.2c09933
