基于寡核苷酸的基因治疗能够直接调控基因的表达，被认为是继小分子药物和蛋白质药物之后的药物开发热点。其中，DNAzymes能够特异性识别和切割特异性癌基因靶点，从而阻断基因沉默治疗中的蛋白质翻译。

由于其生物相容性、易于合成和高可编程性，DNAzymes在病毒感染、肿瘤和其他疾病的基因治疗中得到了广泛的探索。然而，基于“always on”的DNAzymes基因治疗应用的一个主要瓶颈是，一旦药物进入体内，如何实现较高的时空可控性。

近日，深圳大学董海峰教授团队开发了一种近红外光（NIR）触发的级联纳米系统，实现了级联效应介导的气体-基因协同治疗，并证明了这种纳米平台在体外和体内均表现出良好的联合抗肿瘤作用。

该纳米系统通过将上转换纳米颗粒（UCNPs）与一氧化氮（NO）前体结合，进一步利用静电作用吸附具有apurinic/apyrimidinic endonuclease 1（APE1）酶激活能力的DNAzymes。UCNPs作为光转换器，在NIR光照射下激发NO前体产生NO，而产生的NO不仅直接参与气体治疗，还将诱导细胞质中APE1水平的上调，从而增强DNAzymes的激活和时空可控的基因沉默。通过利用这一机制，将NIR光控制的NO释放和APE1激活的基因治疗的结合，实现了级联效应介导的气体-基因协同治疗。

实时荧光定量PCR（qRT-PCR）和蛋白免疫印记（WB）实验证实，NIR激发产生的NO可以提高靶标蛋白的沉默效果。另外，细胞毒性与活死染色实验证明，NO也将直接参与肿瘤杀伤，最终实现基因-气体协同抗肿瘤效果。

最后，小鼠宫颈癌肿瘤模型实验证实，该纳米系统在NIR激发下展现出良好的协同抗肿瘤能力。在该工作中，董海峰教授团队发展了一种NIR触发的级联效应系统，该系统能够实现精确时空可控的基因沉默和气体协同癌症治疗。这一策略代表了在寻求高度靶向和高效癌症治疗方面迈出的关键一步。