Advanced Healthcare Materials: 多功能聚合物与MnO2纳米片精巧构筑纳米光疗平台实现肿瘤协同治疗

协同光疗(SPT),尤其是光热治疗和光动力治疗的结合,在肿瘤治疗中得到了广泛的研究。在协同光疗过程中,光诊疗药物产生的活性氧可以清除热免疫癌细胞;与此同时,药物产生的热量可以杀死因肿瘤缺氧而存活的癌细胞。因此,SPT在理论上可以产生“1 + 1 > 2”的协同效应。然而在实际应用中,肿瘤内部乏氧会严重限制光动力治疗效果,在联合治疗中光热治疗通常起主要作用。所以,我们需要开发新的联合治疗药物以充分发挥光动力和光热治疗的协同效应。

MnO2可以缓解肿瘤部位的乏氧问题,并且自身也具备一定的光热转换能力。但是目前MnO2纳米平台在光热/光动力联合治疗过程中还面临着结构复杂、制备流程繁琐等问题。针对这些问题,南京邮电大学赵强教授领导的研究团队基于前期在肿瘤光疗方面的系列研究工作,近期报道了一种多功能聚合物与MnO2纳米片精巧构筑的光疗纳米平台,可用于增强光动力/光热联合治疗。相关结果发表在Advanced Healthcare Materials(https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adhm.201900414)上。

在该工作中,作者设计并合成了一种新型的多功能水溶性聚合物PPAIB。该聚合物含有三种组分:aza-BODIPY染料、亲水性聚乙二醇和带电荷的季铵盐基团。在PPAIB中,aza-BODIPY作为荧光基团指导治疗,并作为光诊疗试剂产生热量和活性氧。带电荷的季铵盐基团通过静电作用使得聚合物与MnO2纳米片结合,形成光诊疗试剂MnO2@PPAIB。与PPAIB相比,MnO2@PPAIB可以产生更多的热量,并且分解H2O2缓解肿瘤部位的缺氧,增强光热和光动力效果。作者还通过纳米诊疗试剂在小鼠体内的富集时间确定了最佳治疗时间。相比于PPAIB,光热和活性氧测试证明了该纳米诊疗试剂在肿瘤内具有更好的效果。更重要的是,该试剂在治疗过程中有效的消除了小鼠肿瘤,且在后续的治疗中未见明显复发现象。