中国科学院生物物理研究所阎锡蕴院士与范克龙研究员团队在肿瘤催化治疗领域取得重要突破，成功开发出一种模拟中性粒细胞多酶级联反应机制的新型纳米酶，相关研究成果于2月22日在国际权威期刊《自然-通讯》上发表。

纳米酶作为一种新型生物模拟催化剂，因其能够在不同生理条件下催化酶反应，展现出替代天然酶的巨大潜力，特别是在肿瘤治疗方面。然而，由于肿瘤微环境中低浓度的过氧化氢（H2O2）限制了其治疗效能，科学家们一直在寻求突破之道。借鉴中性粒细胞在杀伤肿瘤细胞过程中多酶级联反应的机制，研究团队成功构建了一种同时具备类超氧化物歧化酶（SOD）和类髓过氧化物酶（MPO）活性的纳米酶。

研究团队研发的Au1Pd3合金纳米酶能够模拟中性粒细胞的SOD-MPO级联效应，高效催化产生次氯酸（HClO）和单线态氧（1O2），这两种活性物质可以直接导致肿瘤细胞DNA损伤和细胞凋亡。在小鼠结肠癌CT26和乳腺癌4T1两种移植瘤模型实验中，Au1Pd3合金纳米酶表现出显著的肿瘤抑制效果，能够有效抑制肿瘤生长，并显著延长荷瘤小鼠的生存期。

值得一提的是，Au1Pd3合金纳米酶具备良好的体内安全性。由于其催化底物O2·-在肿瘤细胞中的浓度较高，使得其细胞毒性具有高度的肿瘤特异性。此外，该纳米酶直径小于6纳米的超小尺寸使得其具备通过肾脏清除的功能，避免在体内长期积累。

此项研究的成功，标志着科研人员在模拟生物系统级联反应机制，用于肿瘤治疗方面迈出了重要一步，为开发更多仿生治疗方法提供了新思路，有望应用于抗菌、肿瘤以及其他疾病的治疗领域。同时，该研究为模拟天然细胞器功能的纳米酶设计和构建开辟了新途径，未来有望发展出纳米酶人造细胞器甚至是纳米酶人造细胞。此外，该研究揭示的类MPO活性纳米酶催化机制，将进一步推动类MPO活性纳米酶的发现与设计，为肿瘤治疗和抗菌等领域带来新的治疗手段和研究热点。