铜基抗肿瘤纳米材料是一种利用铜或其化合物构成的纳米尺度的材料，具有特殊的光学、电化学、催化和生物活性等性质，可以用于癌症的诊断和治疗。铜基抗肿瘤纳米材料的主要作用机制有以下几种：

铜死亡（Cuproptosis）：这是一种新发现的细胞死亡形式，由过量的铜离子引起，涉及线粒体代谢酶的破坏和蛋白毒性应激。铜基纳米材料可以作为铜源，通过内吞作用或靶向递送进入癌细胞，诱导铜死亡。

铜催化反应：铜基纳米材料可以催化一些具有细胞毒性的化学反应，如Fenton反应、Haber-Weiss反应等，产生活性氧自由基（ROS），造成癌细胞的氧化损伤。

光动力治疗（PDT）：铜基纳米材料可以作为光敏剂，利用可见光或近红外光激活，在氧气存在下产生ROS，杀伤癌细胞并诱导免疫反应。部分铜基纳米材料还可以利用X射线、微波或超声等非常规光源激活，实现深部肿瘤的治疗。

光热治疗（PTT）：铜基纳米材料可以作为光吸收剂，利用近红外光激发局部表面等离子体共振（LSPR），产生高温，使癌细胞坏死或凋亡，并诱导免疫反应。

铜基抗肿瘤纳米材料的案例有以下几种：

无孔铜(I)1,2,4-三氮唑配位聚合物纳米平台（GOx@[Cu(tz)]），通过透皮给药及胞内递送的分级递药策略，实现CRISPR/Cas9基因编辑系统对皮下免疫细胞和角质形成细胞内NLRP3基因的高效编辑，有效提高了膀胱癌的放射治疗效果。该团队利用[Cu(tz)]的刚性、无孔结构以及光敏性能，将[Cu(tz)]与葡萄糖氧化酶（GOx）在温和条件下共沉淀，构建了同时具有铜死亡、光动力及饥饿治疗联合治疗性能的多功能纳米药物。当GOx@[Cu(tz)]的GOx在癌细胞中特异性释放出来时，能催化癌细胞中的葡萄糖氧化，消耗其中的葡萄糖及氧气，阻断癌细胞的能量供应，实现饥饿治疗。同时谷胱甘肽（GSH）和葡萄糖的消耗导致癌细胞对GOx@[Cu(tz)]介导的铜死亡敏感性提高，产生DLAT蛋白的显著寡聚化。而加入铜死亡抑制剂以及铜离子螯合剂均可以恢复铜诱导的细胞死亡。另一方面饥饿治疗产生的过氧化氢又可以成为[Cu(tz)]发生光动力反应的原料，增强了I型光动力治疗效果，最终实现高效的基于铜死亡的联合治疗。

肿瘤光动力治疗的新突破，构建了一系列具有type III光敏机制的光敏剂NBEX（X = S，Se，Te）。该类光敏剂能够精准识别RNA，在激发光照射下能够直接将激发能或电子传递给RNA分子，从而实现NLRP3基因的敲除。该过程中不需要氧气作为媒介，在低氧甚至无氧的条件下，NBEX亦可有效灭杀肿瘤细胞。NBEX对多种肿瘤均展现出优异的杀伤性能，并抑制肿瘤细胞转移。PDT的同时增强机体对肿瘤的免疫反应，这对于预防肿瘤复发以及肿瘤治疗都非常重要。

可溶性微针贴片，通过透皮给药及胞内递送的分级递药策略，实现CRISPR/Cas9基因编辑系统对皮下免疫细胞和角质形成细胞内NLRP3基因的高效编辑，有效提高了银屑病和特异性皮炎的糖皮质激素疗法。该可溶性微针贴片可以在皮肤内形成纳米级的基因编辑复合物，并在靶细胞内释放出Cas9核酸酶和NLRP3靶向sgRNA，从而实现NLRP3基因的敲除。该团队还发现，该可溶性微针贴片可以显著抑制银屑病和特异性皮炎的炎症反应，并且对正常组织无毒副作用。

参考文献：

[1]

Wang, C., Tao, H., Cheng, L., & Liu, Z. (2011). Near-infrared light induced in vivo photodynamic therapy of cancer based on upconversion nanoparticles. Biomaterials, 32(26), 6145-6154. https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2011.05.007