西安交大科研人員提出光熱和光動力協同治療腫瘤新策略降低腫瘤...

2020-12-12 西安交大新聞網

目前納米載體介導的腫瘤光治療，特別是具有代表性的光熱治療（PTT）和光動力治療（PDT）已取得了很大進展。光熱治療腫瘤短期效果好，光動力治療持續時間較長。但無論是PTT或者PDT都有其不可避免的缺陷，單模式治療難以徹底根除腫瘤。PTT和PDT協同治療既繼承了光治療毒性低、副作用小的優點，又能使兩種治療方式取長補短，是提高療效和減少毒副作用的有效策略。通常PTT和PDT協同治療的抑瘤率都大於95%，但腫瘤的後期復發問題沒有得到有效解決。因此，構建一種能降低腫瘤復發率的新型PTT/PDT協同治療納米藥物體系，對腫瘤後期研究和臨床治療具有重要意義。

腫瘤活性反饋式治療策略示意圖

眾所周知，腫瘤的後期復發絕大部分原因是前期治療時沒有徹底消除腫瘤細胞。納米藥物在腫瘤內有限的滲透深度和腫瘤內部的嚴重乏氧狀況顯著降低了PTT/PDT協同治療療效（PDT治療需要氧氣的支持）。近日，西安交通大學生命學院生物醫學影像與應用研究所吳道澄教授課題組提出了一種新的PTT/PDT協同治療腫瘤的策略，在降低腫瘤復發率上取得了顯著進展。該研究利用具有良好生物相容性聚多巴胺（PDA）作為載體同時負載血紅蛋白（Hb提供氧氣）和光敏劑（Ce6）構建小尺寸的納米顆粒，再將小顆粒包裹進酸敏感PEG-PEI膠束中，表面再修飾能夠腫瘤靶向的透明質酸（HA）成為高滲透、酸敏釋放複合PTT/PDT協同治療納米載體。如圖所示，由於腫瘤的酸性環境，該納米體系在腫瘤部位釋放出具有深度穿透能力的小尺寸聚多巴胺顆粒滲透到腫瘤各個部位，在光照條件下聚多巴胺光熱治療、Ce6釋放活性氧光動力協同殺死腫瘤。血紅蛋白釋放氧氣的量根據腫瘤活性調節，腫瘤活性越高的區域酸性越強，血紅蛋白釋放氧氣的量越多，PDT治療強度也越高，反之亦然。這種根據腫瘤活性調節治療強度的反饋式治療策略使得在腫瘤的各個活性區域PTT/PDT協同治療都能發揮出最大的療效，腫瘤組織消除更乾淨，而對正常組織的毒副作用極低。體內抗腫瘤實驗顯示，該方法不僅對腫瘤的抑瘤率大於98%，而且小鼠60天腫瘤復發率僅為8.3%。

該研究成果日前以「Highly Penetrable and On-Demand Oxygen Release with Tumor Activity Composite Nanosystem for Photothermal/Photodynamic Synergetic Therapy」為題在國際著名學術期刊ACS Nano上在線發表，第一作者為西安交通大學生命學院博士生王雅，吳道澄教授為唯一通訊作者，西安交通大學生命學院為該論文的第一和唯一通訊作者單位。該研究成果是吳道澄教授課題組2019年發表光熱療治療腫瘤復發後，在降低腫瘤復發方面又一重要成果。該成果也是博士生王雅繼2019年第一作者發表「聚多巴胺長循環納米藥物腫瘤治療體系」後的又一突破性工作。

該工作得到了國家自然科學基金和國家重大科學儀器設備項目的資助。西安交通大學分析測試中心為本工作提供了大量測試表徵支持。

論文連結：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.0c06415

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