Advanced Functional Materials :“六合一”纳米剂用于抑制皮下和前哨淋巴结转移瘤并防止肿瘤的复发和肺转移

癌症已成为威胁人类生命的最大杀手之一,而纳米医学的发展为肿瘤治疗做出了巨大贡献,已开发出多种协同治疗模式。其中,化学疗法和光动力疗法(CT / PDT)的协同治疗由于PDT侵入性较小、光照位置的特定选择、较小的耐药性、可以成为化学疗法的绝佳补充而受到了关注。而利用超声(US)激活声敏剂以产生活性氧的声动力学疗法(SDT)由于具有较高组织穿透深度可以与PDT结合作为声光动力疗法(SPDT)以产生更明显的治疗效果。由于US的机械作用可以触发封装药物的精准释放还可以实现SPDT和CT的有效协同,有望做到局部原发性肿瘤的高效破坏与CT的远端肿瘤的消融,从而可能大大降低肿瘤复发和转移的风险。但是,肿瘤缺氧将极大地限制SPDT/CT的效率,并可能导致肿瘤复发、转移或传统化学疗法的耐药性。为了解决该问题,开发新型、制备简单、载有氧气或产生氧气的纳米载体并可以递送治疗剂和诊断剂的纳米平台至关重要。

中国科学院长春应用化学研究所姜秀娥团队针对以上问题,制备了氧化铱纳米粒子,其具有光动力效果,声动力效果,还具有过氧化氢酶活性,可以响应肿瘤组织中过表达的过氧化氢产生氧气,克服肿瘤缺氧并进一步下调缺氧诱导因子(HIF-1α)和多药耐药基因(MDR-1)的表达,以破坏癌细胞对传统化学疗法的抵抗力。考虑到所有这些优点,可以通过氧化铱纳米粒子装载化疗药物阿霉素,以构建具有超声响应精准释药以及氧气自供给的、用于SPDT/CT的协同治疗剂。这种“六合一”的肿瘤诊疗体系可以分别通过荧光、光声、能谱CT成像来获得阿霉素和纳米载体的分布,从而为三重疗法的协同治疗提供足够的成像指导。最终,“六合一”的纳米药物不仅对局部皮下原发肿瘤显示出显著的治疗效果,还可以有效抑制肿瘤复发并清除前哨淋巴结转移瘤,预防了肺转移。

研究者相信,此项研究将会为基于功能性纳米载体的开发提供新的思路,而基于氧化铱纳米载体的应用也将为功能纳米载体的乐章增添新的音符。相关论文在线发表在Advanced Functional Materials(DOI: 10.1002/adfm.202002274)上。