线粒体是细胞的能量工厂，破坏肿瘤细胞中的线粒体是抗肿瘤治疗的新策略。中科院过程工程研究所生化工程国家重点实验室研究员马光辉、魏炜与中国科学院大学化学科学学院教授田志远合作，构建了光响应型颗粒剂型，实现递送光致产酸分子，在肿瘤细胞内促使大量自由基产生和大量钙离子内流，以此造成线粒体氧化应激与钙离子过载，实现肿瘤细胞的高效杀伤，为肿瘤的高效治疗带来了新思路。日前，相关成果在《自然—通讯》上发表。
光激活肿瘤疗法具有治疗部位精确可控、毒副作用小等优点，光照条件下还能够激活光致产酸分子释放氢离子，酸化胞内微环境。受此启发，研究团队创建了负载光致产酸分子的光响应型颗粒剂型，并提出协同破坏肿瘤线粒体的治疗新策略。
研究人员将叶酸、上转换颗粒、光致产酸分子通过“一锅法”负载于金属有机框架中，形成FMUP颗粒剂型。实验证明，静脉注射后，FMUP借助叶酸分子选择性地靶向肿瘤部位。在近红外光照射下，上转换颗粒发出的紫外光可酸化肿瘤细胞内环境并释放二价铁离子，并通过芬顿反应产生更多的羟基自由基攻击线粒体。同时，胞内酸性环境还可以引起大量钙离子内流，从而导致线粒体钙离子过载。上述协同机制可以显著破坏肿瘤细胞内线粒体，进而高效杀伤肿瘤细胞并抑制肿瘤生长。
上述研究已在肝癌患者来源的异种移植瘤等模型上证明了显著疗效，但仍处于动物水平的临床前研究，实际临床疗效有待进一步确认。