癌症继续是全球主要的健康负担之一，也是全球主要的死亡原因之一。在各种恶性肿瘤中，乳腺癌是女性中最常见的癌症类型，其发病率和相关死亡率近年来持续上升[1]、[2]、[3]。 triple-negative乳腺癌（TNBC）定义为缺乏雌激素受体、孕激素受体和人表皮生长因子受体2（HER2）表达，约占所有乳腺癌病例的15-20%[4]、[5]。由于缺乏明确的治疗靶点，TNBC通常具有更高的侵袭性和更差的预后，与其他乳腺癌亚型相比，TNBC更容易发生转移和复发[6]、[7]。目前TNBC的传统治疗策略主要包括化疗、放疗和手术干预。尽管这些方法取得了一些临床进展，但仍存在多个挑战，如多药耐药性、严重的系统毒性、免疫系统损伤和手术并发症[8]、[9]、[10]。鉴于TNBC带来的巨大风险和死亡率，探索有效且实用的诊断和治疗方法已成为临床和基础研究领域的核心焦点[11]。目前已有几种特定策略用于TNBC的治疗，并取得了有希望的治疗效果[12]、[13]。因此，开发安全、有效且非侵入性的TNBC治疗方案具有重要的科学和临床意义。
近年来，铁死亡作为一种替代的程序性细胞死亡形式被确认为难治性肿瘤的有前景的治疗策略[14]、[15]。铁死亡是一种由铁依赖的脂质过氧化驱动的调节性细胞死亡过程，其特征是铁催化的脂质过氧化物过度积累，导致细胞膜完整性受损，最终导致细胞死亡[16]、[17]、[18]。从机制上讲，铁离子（Fe2+）在肿瘤微环境（TME）中通过芬顿或类似芬顿的反应将过氧化氢（H2O2）转化为高细胞毒性的羟基自由基（•OH），从而促进脂质过氧化（LPO）[19]、[20]。越来越多的证据表明，基于铁死亡的治疗策略具有消除对传统凋亡诱导治疗具有抗性的难治性恶性肿瘤的潜力[21]。然而，铁死亡的临床转化仍受到多种挑战的制约，包括肿瘤细胞内的内在抵抗机制（如代谢重编程和增强的抗氧化防御）[22]、[23]、铁死亡诱导剂的体内递送和生物分布效率低下[24]，以及潜在的脱靶毒性和肿瘤异质性[25]。为了克服这些限制，经常采用联合治疗策略[26]、[27]、[28]。因此，开发能够通过多种途径克服铁死亡抵抗并提高肿瘤对铁死亡敏感性的潜在铁死亡诱导剂对于改善癌症治疗至关重要。
莱茵酚（Rhe）是一种常见于传统中药中的蒽醌衍生物，具有广泛的药理活性，包括通过调节多种分子途径抑制肝癌和乳腺癌等多种恶性肿瘤[29]、[30]。然而，由于其极低的水溶性和不利的药代动力学特性，Rhe在临床应用中受到严重限制[31]、[32]、[33]。随着化学修饰技术和纳米医学的快速发展，出现了多种提高抗癌药物疗效的探索性方法[34]、[35]。其中，旨在提高药物活性的结构修饰方法受到了广泛关注，前药技术被广泛用于提高生物利用度、增强靶向性和减少不良反应[36]、[37]、[38]、[39]。同时，纳米医学平台利用增强的渗透性和滞留（EPR）效应促进肿瘤被动积累，并可进一步功能化以实现主动靶向[40]、[41]、[42]、[43]。这类纳米平台可以延长药物在体内的循环时间[44]，优化药代动力学[45]，并增强细胞摄取[46]、[47]。此外，它们可以在特定的TME条件下（如酸性pH值[48]、[49]、[50]、升高的谷胱甘肽（GSH）水平[51]、[52]、反应性氧物种（ROS）生成增加[53]、[54]和酶过表达[55]、[56]）响应性地释放药物。这些特性共同提高了药物的生物利用度，减少了脱靶毒性，并实现了协同治疗效果，从而增强了基于纳米医学的策略的转化潜力。特别是，小分子自组装纳米药物因其制备简便、载药能力强、辅料需求少和良好的安全性而成为肿瘤治疗的理想候选者[57]、[58]、[59]。将前药策略整合到小分子自组装系统中，可以实现精确可控的药物释放、改善治疗靶向性、增强安全性并降低系统毒性[60]、[61]、[62]。尽管已有研究探讨了用于癌症（包括TNBC）治疗的基于前药的纳米组装或共递送系统[63]、[64]，但通过简单的全自组装结构实现多途径铁死亡敏感性的同步化仍具有挑战性。大多数现有的纳米药物侧重于单一治疗机制或依赖复杂的载体材料，这可能会增加制备过程的复杂性并限制其转化潜力。
在本研究中，我们开发了一种小分子自组装纳米前药，用于联合递送化疗药物莱茵酚和铁死亡相关物质，包括作为芬顿反应铁源的铁茂（Fc）和作为谷胱甘肽过氧化物酶4（GPX4）抑制剂的索拉非尼（SOR），以实现TNBC的安全有效治疗。如图1所示，通过二硫键将Rhe和Fc连接起来合成小分子前药RSSF。随后，RSSF和SOR通过二硫键介导的自组装形成纳米前药SOR@RSSF NPs。为了提高纳米前药的稳定性和延长循环时间，在纳米系统中引入了少量的DSPE-PEG2000进行涂层修饰，从而促进药物在肿瘤部位的积累。在酸性TME中，过表达的GSH会断裂RSSF中的二硫键，导致纳米颗粒解体并实现肿瘤选择性药物释放。释放的Fc通过引发芬顿反应诱导铁死亡，SOR抑制铁死亡防御系统，Rhe发挥其化疗活性。这三个组分协同作用，通过多种途径提高肿瘤细胞对铁死亡的敏感性，最终实现化疗和铁死亡的联合治疗模式，增强了抗肿瘤效果。这种方法为铁死亡结合的癌症治疗提供了一种直接高效的方法。总体而言，本研究扩展了小分子自组装纳米前药在乳腺癌治疗中的应用，并为设计和开发铁死亡诱导纳米治疗药物提供了有价值的见解。
