Advanced Materials:一石六鸟——多功能纳米卟啉实现单波长触发的协同光诊疗和高效免疫激活

目前癌症治疗方式已逐渐从单一疗法转向联合疗法以提高治疗效果。例如,光动力疗法(PDT)和光热疗法(PTT)的组合可以提高PDT对乏氧肿瘤的疗效,并克服热休克蛋白(HSP)介导的对PTT的耐热性。然而,同时装载多种治疗剂和显像剂的纳米药物制备复杂,且容易在循环中发生药物泄漏,也增加了病人身体的代谢负担。一些无机材料和近红外(NIR)染料可以实现同时进行PDT和PTT,但是无机材料的生物相容性限制了它们的广泛应用,并且NIR染料很难同时实现较高的光热转换效果和单线态氧产率。

陕西师范大学生命科学学院王筱冰教授课题组和深圳大学医学部生物医学工程学院黄鹏教授课题组合作,在单一制剂同时实现多种功能的问题上进行了探究:通过调节纳米卟啉脂质体中卟啉的组分,实现在单一波长激光照射下的光动力和光热治疗,以及荧光/光声/磁共振三模态成像,并可高效地激活机体的抗肿瘤免疫效应。相关结果发表在Advanced Materials(DOI: 10.1002/adma.202004481)上。

脂质体-红紫素18的复合物(Pp18-lipids)和纯脂质在水溶液中发生自组装,形成纳米卟啉脂质体结构(Pp18-lipos)。通过简单地调节Pp18-脂质和脂质的组成,所制备的纳米卟啉(Pp18-lipo)在暴露于单个激光下时具有多达6种癌症治疗和诊断功能:1)Pp18进行光声成像;2)Pp18进行荧光成像; 3)通过Mn2+螯合的Pp18进行的磁共振成像;4)含有2%摩尔比Pp18的Pp18-lipos进行的PDT治疗;5)65%摩尔比Pp18的Pp18-lipos进行的PTT治疗;6)同时进行PDT/PTT治疗可高效地激活机体的抗肿瘤免疫应答。研究结果发现,在PTT治疗前进行的小剂量PDT处理有效增强了Pp18-lipos的肿瘤蓄积,从而在三种乳腺癌细胞系4T1,MCF-7和MDA-MB-231中均实现了PDT和PTT的协同治疗作用。Pp18-lipos具有成分简单、良好的生物相容性以及长达7周的肿瘤滞留时间等特点,因此Pp18-lipos具有极高的临床转化应用价值。