Angew. Chem.：硫空位优化ZnIn₂S₄压电纳米片实现多途径ROS风暴以增强肿瘤免疫治疗

压电催化疗法是一种新型的治疗策略，它使用机械能来驱动催化反应来产生细胞毒性活性氧（ROS），由于其高组织穿透以及精准的能量转化，有望替代传统的治疗方式。然而，传统的压电材料在实际应用过程中容易受到带隙较大、载流子复合速度快、本征压电性能低以及对单一途径ROS生成途径依赖的限制。因此，迫切需要开发能够通过多途径产生大量ROS的压电催化材料，实现高效的压电催化肿瘤治疗。

有鉴于此，中国科学院长春应用化学研究所林君研究员、马平安研究员和丁彬彬副研究员团队通过硫空位工程策略，优化了ZnIn₂S₄纳米片的压电性能，使其在超声触发下产生多途径ROS风暴，有效杀伤肿瘤细胞并诱导免疫原性细胞死亡（ICD），从而释放损伤相关分子模式（DAMPs），激活抗肿瘤免疫，实现高效的压电催化和免疫联合治疗。

图1 ZnIn₂S₄纳米片的合成及作用机制示意图。

本研究通过调控硫空位浓度，优化了ZnIn₂S₄纳米片的能带结构和压电性能，使其在超声作用下产生强大的压电场。该电场驱动电子-空穴高效分离，并通过能带倾斜效应，实现了多途径ROS风暴（包括•O₂^–、¹O₂、•OH和H₂O₂）的协同生成，有效突破了肿瘤微环境的抗氧化屏障，诱导显著的肿瘤细胞凋亡。更为重要的是，超声触发的ROS风暴同时诱导肿瘤细胞发生 ICD，导致DAMPs如钙网蛋白（CRT）暴露、高迁移率族蛋白B1（HMGB1）外泌和大量ATP释放。这些DAMPs作为危险信号，在体内显著促进了树突状细胞（DCs）的成熟和细胞毒性CD8⁺ T细胞的肿瘤浸润，激活了抗肿瘤免疫应答。最终，在小鼠肿瘤模型中证实了该策略（ZIS-8 + US）显著的肿瘤抑制效果。这项工作通过缺陷工程与压电催化的巧妙结合，构建了一种集高效多途径ROS杀伤与ICD介导免疫激活于一体的协同抗肿瘤平台，为发展压电催化-免疫联合治疗提供了新思路。

论文信息

Multipath ROS Storm and Immune Activation via Sulfur Vacancy-Optimized ZnIn2S4 Nanosheets for Piezocatalytic Tumor Therapy

Dr. Mingkai Yang, Dr. Binbin Ding, Dr. Xinyu Ma, Dr. Jing Li, Dr. Di Han, Dr. Sainan Liu, Dr. Zhendong Liu, Dr. Jia Tan, Dr. Hao Chen, Dr. Pan Zheng, Prof. Ping’an Ma, Prof. Jun Lin

中国科学院长春应用化学研究所林君研究员、马平安研究员和丁彬彬副研究员为共同通讯作者。

Angewandte Chemie International Edition

DOI: 10.1002/anie.202507502