Angew:乳酸激活的光敏生物杂化体可催化自驱动CuAAC反应以增强癌症免疫治疗

铜(I)催化的叠氮-炔1,3-环加成(CuAAC)反应是一种典型的生物正交反应,其非常依赖于还原剂。在生理条件下,CuAAC的反应速率远不足以产生药物制剂。因此,开发一种不需要使用化学还原剂的高效CuAAC反应是一项重要且极具挑战性的难题。有鉴于此,中国科学院长春应化所曲晓刚研究员受合成生物学领域中的电活性细菌的胞外电子转移(EET)机制的启发,构建了一种基于光辅助靶向电活性细菌的生物正交催化体系,并将其用于增强癌症免疫治疗。
本文要点:
(1)细菌可在肿瘤部位特异性厌氧分解乳酸,并同时将电子转移给生物正交催化剂,以触发CuAAC反应,实现活性药物的原位产生。在光照下,附着的AuNPs产生的光电子可以被运输到细菌的细胞质中,进而可通过促进细胞代谢加速CuAAC反应。
(2)该生物杂化体能够实现协同的免疫原性细胞死亡(ICD)和免疫检查点阻断(ICB)免疫治疗,并缓解免疫抑制微环境。实验结果表明,ICD和乳酸消耗均能有效提高ICB免疫治疗的疗效。综上所述,该研究开发的系统可通过细菌呼吸实现肿瘤代谢和CuAAC反应之间的桥接,为通过生物正交催化控制活性分子的合成提供了一个新的策略。
Huisi Zhao. et al. Self-Driven CuAAC Reaction Catalyzed by Photosensitive Biohybrids Energized by Lactate for Boosting Cancer Immunotherapy. Angewandte Chemie International Edition. 2025
DOI: 10.1002/anie.202425018
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202425018
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