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傳統(tǒng)的靶向遞送系統(tǒng)主要是通過病理組織遞送而實現(xiàn)細(xì)胞膜靶向并在細(xì)胞質(zhì)中釋放藥物。遞送系統(tǒng)可以通過EPR效應(yīng)首先到達(dá)腫瘤組織，并穿過生物屏障，聚集在一個特定的細(xì)胞器中。然而，只有一小部分治療藥物可成功到達(dá)特異性細(xì)胞器靶點。因此，直接遞送至亞細(xì)胞器是解決由于缺乏特異性而導(dǎo)致的高劑量要求和全身毒性的關(guān)鍵。與真核細(xì)胞的其他細(xì)胞器相比，具有雙層膜的線粒體是細(xì)胞產(chǎn)生ATP的動力源和武器庫。除了產(chǎn)生能量外，它們還參與多種生理活動，包括活性氧(ROS)產(chǎn)生、線粒體自噬、代謝、穩(wěn)態(tài)和細(xì)胞凋亡。此外，線粒體也被證實易受高熱的影響。這些特點使藥物的線粒體特異性遞送成為提高療效的可行策略。

在此，上海大學(xué)王艷麗教授設(shè)計了一種線粒體靶向納米平臺(CZACN)。它由用于線粒體特異性遞送的ZIF-90、用于逃避免疫系統(tǒng)和靶向同源細(xì)胞的癌細(xì)胞膜、用于化療的順鉑(CDDP)、用于氧自給和光熱治療的金納米酶組成。ZIF-90從其他金屬有機框架中產(chǎn)生，由于ATP與鋅的競爭性配位導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)解體，因此ZIF-90對高ATP劑量環(huán)境具有敏感性。由于線粒體中的ATP含量幾乎比細(xì)胞外環(huán)境高25倍，因此鋅離子會從ZIF-90中解離出來，刺激ROS生成，最終導(dǎo)致細(xì)胞凋亡。ZIF-90可進(jìn)一步被攜帶有癌細(xì)胞蛋白和抗原的癌細(xì)胞膜包裹，從而可以逃離免疫系統(tǒng)，靶向同源腫瘤細(xì)胞。CDDP是典型的鉑基藥物之一，與細(xì)胞核DNA相互作用形成Pt-DNA加合物，切斷基因復(fù)制和轉(zhuǎn)錄，最終導(dǎo)致細(xì)胞凋亡和細(xì)胞死亡。它能激活NADPH氧化酶，產(chǎn)生O2•−，在癌細(xì)胞中產(chǎn)生H2O2。然而，由于CDDP可受腫瘤低氧微環(huán)境的影響，抑制Pt-DNA加合物的形成，因此可導(dǎo)致劑量限制性毒性。為了緩解腫瘤乏氧微環(huán)境，作者用ZIF-90包覆金納米酶。ZIF-90具有模擬酶催化特性，催化性能和穩(wěn)定性均優(yōu)于天然過氧化氫酶。它們能在近紅外光照射下催化過量的H2O2產(chǎn)生O2和單線態(tài)氧，緩解腫瘤乏氧，增強對癌細(xì)胞的毒性。此外，金納米酶在激光(650-1100 nm)照射下具有良好的光熱轉(zhuǎn)換效果。實驗表明，CZACNs具有氧自給、細(xì)胞器特異性釋放和光熱轉(zhuǎn)換特性。此外，在近紅外照射下，腫瘤生長抑制率可達(dá)到89.2±3.70 %，并降低了CDDP引起的劑量限制性毒性。近紅外下52 ℃輕度熱療也可增強其通透性和流動性，最終增加其胞內(nèi)蓄積，提高化療-光熱治療的效果。