综述：金属有机框架基智能响应型药物递送系统：癌症治疗的创新与突破

为解决传统抗癌药物递送的问题，研究人员开展 MOF 基 SRDDSs 研究，发现其在癌症治疗有潜力，意义重大。

　　在当今的医疗领域，癌症犹如一座难以攻克的险峻山峰，始终威胁着人类的健康与生命。传统的化疗手段，虽在抗癌战场上发挥着一定作用，但它就像一把 “双刃剑”，在攻击癌细胞的同时，也对正常组织造成了不小的伤害。而靶向治疗、免疫治疗等新兴方法，虽逐渐崭露头角，但也面临着药物分布精准度欠佳等难题。因此，研发一种能够精准打击肿瘤组织，同时减少对正常组织损伤的药物递送系统，成为了癌症治疗领域亟待解决的关键问题。

为了攻克这一难题，四川大学华西医院等机构的研究人员展开了深入研究。他们聚焦于金属有机框架（MOFs）基刺激响应型药物递送系统（SRDDSs），并取得了一系列重要成果。相关研究发表在《Journal of Nanobiotechnology》上，为癌症治疗带来了新的曙光。

研究人员在此次研究中运用了多种关键技术方法。在 MOFs 的合成方面，采用了水热 / 溶剂热合成、微波辅助合成、电化学合成等多种方法。这些方法各有特点，比如水热 / 溶剂热合成是利用高温高压促进反应，操作相对直接；微波辅助合成则通过将电磁能转化为热能加速反应进程。通过这些方法，能够制备出不同类型、具有特定性能的 MOFs，为后续构建 SRDDSs 奠定基础。

研究结果主要围绕以下几个方面展开：

• MOFs 的合成与分类：合成 MOFs 的方法丰富多样，各有利弊。水热 / 溶剂热合成虽操作简便、产物结晶度好，但能耗高、易形成混合晶体；微波辅助合成具有高效节能、可控制颗粒尺寸和形貌的优势；电化学合成反应温度低、速率快，还能连续生产；机械化学合成则具备高效、环保、可大规模生产的特点；声化学合成快速且成本低，但产物结构多样，纯化存在挑战。根据组成金属离子的不同，应用于癌症治疗 SRDDSs 的 MOFs 可分为 Fe-MOFs、Zn-MOFs、Zr-MOFs、Cu-MOFs、CD-MOFs 等。这些不同类型的 MOFs 对肿瘤微环境（TME）中的多种刺激，如 pH、氧化还原状态等，表现出不同的响应特性，在药物递送中发挥着各自独特的作用。
• 药物负载与刺激响应机制：MOFs 的药物负载模式主要有孔封装、表面附着、原位封装和形成生物 MOFs 等。不同的负载模式决定了药物在不同刺激下的释放行为。在众多刺激响应机制中，pH 响应是较为常见的一种。在 TME 的酸性环境下，pH 响应性 MOFs 可通过多种机制释放药物，如 pH 诱导壳层破裂、配位键断裂以及宿主 - 客体相互作用减弱等。此外，还有氧化还原响应、ATP 响应、H₂S 响应、离子响应等多种机制，它们分别基于 TME 中特定物质的浓度变化或外部刺激，实现精准的药物释放。
• 在癌症治疗中的应用：MOF 基 SRDDSs 在多种癌症治疗方式中都展现出了显著的效果。在光动力疗法（PDT）中，MOFs 可作为光敏剂载体，增强光吸收和能量转换，实现肿瘤组织的特异性分布，从而有效杀死癌细胞。在光热疗法（PTT）里，将光热剂引入 MOFs，能够提高局部加热效率，选择性地杀伤肿瘤细胞。化学动力学疗法（CDT）利用 MOFs 在酸性条件下分解产生金属离子，引发芬顿或类芬顿反应，生成强氧化性的羟基自由基来杀死癌细胞。在放疗中，MOFs 可负载放疗增敏剂，提高放疗效果。免疫疗法中，MOFs 作为载体可负载免疫治疗药物，增强免疫细胞的活性，促进机体对肿瘤细胞的免疫反应。靶向疗法里，MOF 基递送系统能够实现对肿瘤细胞的精准靶向，提高治疗的准确性和有效性。饥饿疗法中，MOFs 可保护葡萄糖氧化酶（GOx）等酶的活性，通过消耗肿瘤细胞的营养物质抑制其生长。

研究结论和讨论部分指出，MOF 基 SRDDSs 在癌症治疗领域展现出了巨大的潜力，但目前仍面临一些挑战。在安全性方面，尽管部分动物实验初步验证了其生物安全性，但仍需进一步开展长期的体内和临床试验，以确定其对人体是否安全无毒。在临床疗效上，虽然在体外实验中取得了一定成果，但体内实验和临床研究仍有待加强，对药物递送系统的吸收、分布、代谢和排泄（ADME）过程的理解也需要进一步深入。不过，随着研究的不断深入，通过优化合成方法、改进结构设计等策略，有望克服这些挑战。同时，人工智能在 MOF 合成中的应用也为该领域带来了新的机遇，未来有望加速 MOF 基 SRDDSs 的临床转化，为癌症患者提供更精准、更有效的治疗方案，让癌症治疗领域迎来新的变革。