铁死亡（Ferroptosis）作为铁依赖的脂质过氧化诱导的非凋亡性细胞死亡机制，近年来成为肿瘤治疗领域的研究热点。针对传统铁死亡诱导剂存在的靶向性差、药代动力学不佳等问题，近期福建师范大学生命科学学院曾雪梅副研究员团队联合燕双仟教授、江丽芝副教授以及厦门大学刘刚教等研发基于金属有机框架（MOF）的双金属硫化物纳米酶（FCS），为肿瘤诊疗提供了新思路。
该材料通过硫化ZIF-67前驱体并植入亚铁离子构建中空结构，在光热治疗与催化治疗协同作用中展现出独特优势。实验表明，FCS在近红外二区（NIR-II）的光热转换效率显著提升，其类芬顿催化活性通过Fe离子掺杂优化了电子传递路径，有效促进羟基自由基生成。这种双机制作用可诱导肿瘤细胞铁死亡，同时支持T2加权磁共振成像与光声成像，实现诊疗一体化。实验数据显示，该材料成功突破传统纳米酶的局限性，在小鼠模型中表现出优异的抑瘤效果且无明显毒副作用。这项将MOF材料工程化与铁死亡机制深度结合的研究，为开发下一代智能诊疗系统提供了重要范式，也为攻克肿瘤耐药性难题开辟了新路径。福建师范大学为第一通讯单位，相关成果以Multifunctional Hollow Bimetallic Sulfide Nanozyme Enables Imaging-Guided Synergistic Ferrotherapy for Tumor Treatment的研究论文发表于Nano Letters期刊。
图1. FCS-FA实现增强铁死亡的示意图。
此外，团队联合铜死亡治疗策略，在前期开发的铜死亡/铁死亡联合策略的基础上（Journal of Nanobiotechnology, 2025, 23, 212; Advanced Science, 2025, 12, 2409967），进一步设计并制备可生物降解的离子纳米调节剂FessTMiR，通过同步调节铁或铜离子的水平来治疗乳腺癌。FessTMiR由二硫烷二乙酸和亚铁离子组装的纳米载体(FessNV)与抗铜剂TM结合组成。在肿瘤的酸性和富含谷胱甘肽的环境中，FessTMiR分解为亚铁离子和TM。这种“铁超载效应”和“铜负荷减少方法”导致铁升高和铜水平降低。通过转录组分析发现，TM消耗铜，并且通过铁死亡、细胞凋亡和自噬提高了FessNV的治疗效果。此外，铜耗竭可抑制血管生成并降低PD-L1的表达，从而增强FessNV诱导的免疫原性细胞死亡，增加树突状细胞的成熟、T细胞的浸润和活化，并减少调节性T细胞和转化生长因子β，将免疫学上“冷”肿瘤转化为“热”肿瘤并抑制肿瘤转移。这项研究结果表明，同时调节多种金属离子对肿瘤治疗具有巨大的潜力，为探索离子代谢在激活抗肿瘤反应中开辟了新的可能性。福建师范大学为第一通讯单位，相关成果以Biodegradable Ionic Nanoregulators for Synchronous Modulation of Copper and Iron Ion Homeostasis in Breast Cancer Therapy的研究论文发表于Chemical Engineering Journal期刊。
图2. 开发的FessTMiR用于铁/铜离子代谢调控的示意图。
原文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.4c05008
原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894725028670