近日,郑寿添教授、李新雄研究员团队与徐芃教授团队合作在国际知名期刊Angewandte Chemie International Edition 在线发表题为“A High-Nuclear Silver Cluster Incorporated Polyoxoniobate Boosts Antitumor Immunity With Low Systemic Toxicity”的原创性研究论文。
癌症免疫治疗通过激活机体自身免疫系统识别并清除肿瘤细胞,为肿瘤治疗提供了新的策略与路径。然而,肿瘤免疫抑制性微环境、免疫细胞浸润不足及传统化疗药物的全身毒性,仍是制约治疗效果的重要因素。多金属氧簇因其结构明确、组成可调及独特的生物活性,在肿瘤治疗领域展现出广阔的应用前景。相较于在抗肿瘤领域已被广泛研究的多钨/钼氧簇,多铌氧簇具有更高的表面负电荷密度,其与细胞膜及生物大分子之间的静电相互作用更强,理论上具有更强的免疫原性,在癌症免疫治疗方面具有重要的潜在应用。然而,多铌氧簇在这方面的本征优势却至今尚未被证实、研究和开发利用,主要原因是其在接近中性的生理条件下的溶解性与稳定性太差,极易结合质子发生水解形成难溶的沉淀,限制了其在生物抗肿瘤领域的研究。
针对这一挑战,研究团队发展了银簇调控多铌氧簇稳定性的原创策略,将银簇嵌入多铌氧簇骨架,利用正电性与电子云变形性大的银簇调控多铌氧簇表面负电荷密度,使其在中性乃至酸性条件下能够较好地溶解并保持结构完整和稳定。通过高核银簇与多铌氧簇的协同组装合成策略,研究团队制备了世界上首例晶态银团簇嵌入的杂多铌氧簇化合物: K6Na21H39{Ag30Cl4(SeO3)4@(SiNb18O54)6}·96H2O。该化合物的簇阴离子簇由一个[Ag30Cl4(SeO3)4]18+银团簇核心和六个月牙型的[SiNb18O54]14-杂多铌氧簇阴离子组成,形成迷人的核壳结构(图1)。该化合物的发现与结构解析首次在原子尺度层面实现了银团簇化学与杂多铌氧簇化学的研究体系交叉,刷新了多铌氧簇化合物中嵌入的银团簇核数的纪录(30核)。相关实验表征证实,银簇的引入显著拓宽了多铌氧簇的稳定区间,在pH = 4 ~ 11的水溶液中和中性的培养基生理环境下具有良好的溶解性与结构稳定性,证明了银簇调控多铌氧簇稳定性策略的有效性。

图1 银簇嵌入的多铌氧簇的原子级精确结构
生物活性研究表明,该化合物具有优异的抗肿瘤活性,并可通过活性氧依赖性机制诱导肿瘤细胞发生免疫原性死亡,促进肿瘤抗原相关免疫信号释放。同时,该化合物能够促进巨噬细胞向抗肿瘤M1型转化,实现对肿瘤免疫微环境的调控。在CT26结肠癌小鼠模型中,该化合物能够以5 mg/kg的给药剂量实现90.63%的肿瘤抑制率,效果优于已在临床上商用的阳性对照药物阿霉素(DOX, 图2)。进一步研究发现,该化合物能够促进肿瘤引流淋巴结中T细胞的活化及肿瘤组织内效应T细胞的浸润,有效改善肿瘤免疫抑制微环境。此外,该化合物在小鼠体内表现出良好的生物安全性,未观察到明显的主要器官毒性。

图2 银簇嵌入的多铌氧簇的抗肿瘤研究
该研究首次证明了多铌氧簇在生物抗肿瘤治疗领域的应用潜力,实现了多金属氧簇直接杀伤肿瘤细胞的常规作用机制到多金属氧簇调控肿瘤免疫微环境的功能拓展,为开发兼具高效抗肿瘤活性与良好生物安全性的新型无机免疫治疗候选药物提供了研究思路借鉴与策略方法参考。
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为共同完成单位,德州扑克平台-德州扑克平台排名
2023级博士研究生赖乾胜和生物科学与工程德州扑克平台
2023级硕士研究生陈艳玲为共同第一作者,郑寿添教授、李新雄研究员和徐芃教授为论文的通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金和福建省自然科学基金资助。
论文信息:A High-Nuclear Silver Cluster Incorporated Polyoxoniobate Boosts Antitumor Immunity With Low Systemic Toxicity. Qian-Sheng Lai, Yan-Ling Chen, Xin-Xiong Li*, Peng Xu*, Shou-Tian Zheng*. Angew. Chem. Int. Ed. 2026, e6973638, //doi.org/10.1002/anie.6973638.