乳酸捕捉、活性酸素種生成および低酸素緩和による放射線治療効果を高める新規ナノ酵素

要旨 眼脈絡膜黒色腫（UM）は高い5年生存率を持つ主要な眼内悪性腫瘍であり、放射線治療はUM治療の主要なアプローチです。しかし、乳酸の蓄積、活性酸素種（ROS）の不足、および低酸素の腫瘍微小環境は放射線治療の効果を大幅に低下させています。したがって、本研究では、UMの放射線治療効果を高めるために、マルチ酵素活性を持つ新規CoMnFe層状二酸化物（LDO）ナノシートを考案しました。一方で、LDOナノ酵素は腫瘍微小環境内の過酸化水素（H2O2）を酸素および活性酸素種（ROS）に触媒し、放射線治療中のROS生成を著しく増加させることができます。同時に、LDOは効率的に乳酸を捕捉し、腫瘍細胞内のDNAおよびタンパク質修復を妨げることで、放射線治療の効果を相乗的に高めます。さらに、密度汎関数理論（DFT）計算により、乳酸からピルビン酸への変換経路が解明され、ナノ酵素活性の未探査な側面が明らかになりました。この革新的なナノ材料の導入は、UMや他の癌種の管理のための新しい導向性かつ非常に効果的な治療アプローチへの道を開きます。