ACS Nano | 一种模块化超分子肽平台揭示原子序数依赖的放射增强机制

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文献概述
本文《A Modular Supramolecular Peptide Platform Reveals Atomic-Number-Dependent Mechanisms Driving Radioenhancement》，发表于《ACS Nano》杂志，回顾并总结了放射增强剂在癌症治疗中的应用。当前研究受限于不一致的金属比较和不清的纳米级机制，该研究通过开发一种可标准化比较不同金属的超分子肽系统，提供了新的研究工具和思路。

背景知识
放射增强剂通过高-Z纳米粒子在辐射治疗中增强辐射效果，通常认为其增强效果随原子序数增加而线性提升，但该研究挑战了这一假设。研究团队通过构建超分子肽系统，结合DOTAGA螯合剂和VHH结构域，系统评估不同金属在HER2+乳腺癌和多发性骨髓瘤模型中的放射增强效果。这为个性化辐射治疗提供了重要的理论支持和实验验证。

研究方法与实验
研究团队设计了基于超分子肽异二聚体（E3-K3）的平台，结合DOTAGA螯合剂和VHH抗体结构域，用于标准化比较Gd、Bi和Hf在放射增强中的作用。通过体外和体内实验，包括ROS检测、DNA损伤分析、克隆原性实验及生物分布研究，评估不同金属的生物学效应。

关键结论与观点

• 不同金属的放射增强效果与原子序数相关，但并非简单的线性关系，而是由金属的物理化学性质决定。
• Bi@K3-E3@HER2在外部束放射治疗中表现出最佳的肿瘤控制效果。
• Gd@K3-E3@HER2在MRI引导的放射配体治疗中具有显著优势。
• 所有金属在细胞摄取和靶向能力上保持一致性，确保了实验数据的可靠性。
• 研究同时强调了亚细胞定位、纳米粒子聚集模式和剂量分布对增强效果的影响。

结语
本文提出了一种模块化的超分子肽平台，能够标准化评估不同金属在放射增强中的作用。通过系统分析，研究团队发现金属的原子序数与放射增强效果之间存在非线性关系，具体取决于金属的物理化学特性。Bi在肿瘤控制方面表现出最佳效果，而Gd则在MRI引导的放射配体治疗中更具优势。这些发现不仅深化了对纳米级放射增强机制的理解，也为个性化放射肿瘤学提供了新的策略。未来，该平台可进一步用于优化金属组合，以满足不同癌症治疗需求。

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