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滨州医学院张桂龙、刘璐、田梗Small:NIR-II荧光引导下的乏氧肿瘤增强的光动力治疗

日期: 2022-11-10
浏览次数: 4

来源:X-MOL

实体性肿瘤常呈失控性生长,肿瘤血管发育相对滞后,导致部分肿瘤细胞远离血管,造成实体瘤呈乏氧状态。乏氧微环境对肿瘤生长和转移具有深远的临床意义。光敏剂在光动力治疗过程中需要消耗氧气,进一步恶化乏氧环境,导致其在乏氧区域治疗效果较差,极大限制了光动力治疗的效果。如何利用肿瘤微酸环境解决肿瘤乏氧问题,实现持续高效特异性光动力治疗以及构筑正交发射荧光探针实现对纳米药物高灵敏监测并确定PDT最佳治疗时机,以达到精准治疗,减小系统毒性具有重要意义。

为解决这一问题,滨州医学院张桂龙教授、刘璐教授、田梗教授开发了一种肿瘤微酸响应型近红外光激发的智能纳米药物。实现纳米药物在体内递送情况、肿瘤富集情况的监控实现PDT精准治疗,降低光动力治疗中的光毒性;纳米智能药物进入肿瘤组织中,响应弱酸微环境持续释放氧气,解决了肿瘤PDT过程中乏氧问题,具有出色的生物安全性和抗肿瘤效果。

本文要点:

(1)通过在稀土纳米晶表面包裹介孔二氧化硅,通过原位生长将过氧化钙沉积到介孔内,最后连接光敏剂及叶酸靶头进而得到LSCaFPCe6纳米药物。体内外实验结果表明,LSCaFPCe6纳米颗粒具有优异的正交荧光发射性能和肿瘤靶向性,在近红外二区荧光成像精确引导下实现了乏氧条件下的高效抗肿瘤效果。

(2)组织学实验结果表明,LSCaFPCe6可通过产生活性氧以及通过钙超载引起肿瘤细胞的凋亡,有效抑制肿瘤细胞的增殖。该研究构建的LSCaFPCe6纳米平台有望为利用近红外二区荧光成像及改善肿瘤组织乏氧微环境增强光动力治疗开辟新的途径。

综上所述,本文制备了一种NIR-II成像引导的LSCaFPCe6纳米药物。LSCaFPCe6纳米药物具有良好的O2、过氧化氢和Ca2+供应特性,可有效缓解细胞内缺氧,从而增强ROS和Ca2+ 过载介导的细胞凋亡。NIR-II荧光成像引导能够原位无创监测肿瘤中纳米药物的积累,从而准确地指示PDT的最佳触发时间。体内外实验均表明,LSCaFPCe6展现出明显的肿瘤生长抑制效果,而没有明显的生物毒性。



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