四川大學(xué)華西醫(yī)院生物治療國家重點實驗室錢志勇教授團(tuán)隊于 2019 年 2 月在 Advanced Functional Materials（影響因子: 15.621）發(fā)表文章 “Perfluorocarbon-Loaded and Redox-Activatable Photosensitizing Agent with Oxygen Supply for Enhancement of Fluorescence/Photoacoustic Imaging Guided Tumor Photodynamic Therapy”（長按下方二維碼即可閱讀原文）。
光動力治療（photodynamic therapy，PDT）是一種很有潛力的微創(chuàng)腫瘤治療方法，已廣泛用于表皮癌、頭頸部鱗癌、食道癌和乳腺癌等抗腫瘤研究中。PDT的主要作用機(jī)制是光敏劑將吸收到的輻射能轉(zhuǎn)換給腫瘤周圍的氧氣，并產(chǎn)生細(xì)胞毒性的單線態(tài)氧（1O2）用以治療腫瘤。然而，大多光敏劑存在溶解性差、易聚集淬滅和腫瘤靶向性差等問題，特別是由于激發(fā)波長較短，光敏劑易在正常組織中激活生成 1O2產(chǎn)生非特異光毒性，導(dǎo)致它們的臨床應(yīng)用受限。另外，實體瘤乏氧也是影響PDT療效的重要因素。腫瘤細(xì)胞代謝異常旺盛，過度增殖導(dǎo)致血管系統(tǒng)發(fā)育不完善，從而在絕大多數(shù)實體瘤內(nèi)的含氧量都比正常組織要低很多。而氧氣是 PDT 起效的關(guān)鍵原料，這就導(dǎo)致了乏氧腫瘤在接受PDT時可能會產(chǎn)生療效抵抗作用。。。。。四川大學(xué)華西醫(yī)院生物治療國家重點實驗室錢志勇教授團(tuán)隊于 2019 年 2 月在 Advanced Functional Materials（影響因子: 15.621）發(fā)表文章 “Perfluorocarbon-Loaded and Redox-Activatable Photosensitizing Agent with Oxygen Supply for Enhancement of Fluorescence/Photoacoustic Imaging Guided Tumor Photodynamic Therapy”（長按下方二維碼即可閱讀原文。
有鑒于此，針對PDT臨床應(yīng)用的多重限制因素，錢志勇教授團(tuán)隊構(gòu)建了一種用于光動力治療乳腺癌的腫瘤靶向輸送氧氣、還原環(huán)境響應(yīng)性激活的智能型納米化前藥遞送系統(tǒng)。我們利用化學(xué)偶聯(lián)法將光敏劑二氫卟吩e6（Ce6）通過二硫鍵偶聯(lián)到生物可降解高分子材料透明質(zhì)酸（HA）的側(cè)鏈上，制備兩親性的還原響應(yīng)激活的智能 PDT 前藥 HA-ss-Ce6（HSC），其可在水中發(fā)生自組裝形成球形納米粒。在此基礎(chǔ)上，通過超聲乳化分散法將具有高氧親和性的全氟己烷（PFH）小液滴包載入HSC內(nèi)核，構(gòu)建出一種腫瘤微環(huán)境響應(yīng)性激活的自供氧光動力治療劑 PFH@HSC納米粒。
圖1 腫瘤微環(huán)境響應(yīng)激活的自供氧光動力前藥PFH@HSC的構(gòu)建及體內(nèi)過程示意圖
該納米粒作為供氧的、腫瘤微環(huán)境響應(yīng)性激活的光敏藥物遞送系統(tǒng)，可以改善光敏劑的溶解性、提高光敏劑的腫瘤靶向性、克服實體腫瘤乏氧導(dǎo)致的PDT療效抵抗等。另外，利用Ce6分子本身的熒光和光聲特性，該納米體系可以實現(xiàn)熒光/光聲成像介導(dǎo)的腫瘤光動力治療，達(dá)到診斷與治療的同步性。本研究工作期望為PDT等氧依賴性療法治療乏氧實體腫瘤提供新思路。
專家點評
楊志謀教授：腫瘤乏氧是目前腫瘤治療研究的一個重要攻克方向，其對化療、放療及光動力治療等氧氣依賴性療法的療效發(fā)揮影響顯著。另外，乏氧的腫瘤也會造成腫瘤微環(huán)境 HIF-1α 等表達(dá)水平上升，導(dǎo)致腫瘤微環(huán)境惡化而治療失效。在本文中，錢志勇教授團(tuán)隊構(gòu)建了一種“All-in-One”的多功能光動力治療納米體系，旨在解決光敏劑分子難溶、靶向性不佳、非特異性光毒性及腫瘤乏氧等系列問題。作者在構(gòu)建納米體系時采用的“輔料”透明質(zhì)酸、全氟化碳等生物相容性較好，具有潛在的臨床應(yīng)用可能。該研究為其他需氧型療法的靶向納米藥物制劑的開發(fā)提供了新策略及新方法，對腫瘤靶向及微環(huán)境響應(yīng)的多功能納米制劑的開發(fā)具有較好的指導(dǎo)意義和參考價值。
楊志謀，南開大學(xué)教授，國家杰出青年基金獲得者。男，1978年出生，本科畢業(yè)于南京大學(xué)高分子系，博士畢業(yè)于香港科技大學(xué)化學(xué)系，師從徐兵教授，隨后于斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院從事博士后工作，2009年3月加入南開大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院任教授，博導(dǎo)。主要研究方向為多肽水凝膠的可控制備及生物醫(yī)療應(yīng)用。在該研究領(lǐng)域發(fā)表SCI收錄論文100余篇，論文他人SCI引用次數(shù)>6000次。獲天津市自然科學(xué)一等獎（1/11），獲青年拔尖、優(yōu)秀青年基金和新世紀(jì)優(yōu)秀人才等項目資助。2018年入選國家杰青。
作者投稿心得
由于腫瘤的異常代謝，乏氧成為實體瘤的一種共性，這也是腫瘤具有難治性的一個重要原因。近年來，光動力治療腫瘤的研究較熱，然而目前阻礙其臨床應(yīng)用的一些關(guān)鍵問題還沒有得到完美解決。作者經(jīng)過文獻(xiàn)調(diào)研，基于過往的研究基礎(chǔ)，構(gòu)建了一種可以兼顧解決光動力治療腫瘤時存在的多種問題的智能納米制劑?？茖W(xué)的試驗設(shè)計對論證前期假設(shè)來說是十分有必要的，也將直接決定了文章的說服力。另外，文章 Introduction 部分的撰寫也是非常值得重視的，一定需要把作者立題的邏輯思路講清晰，研究意義講透徹，這樣文章更容易得到編輯的認(rèn)可和同行讀者的共鳴。
通信作者
錢志勇，博士，四川大學(xué)二級教授，四川大學(xué)華西醫(yī)院腫瘤生物研究室/生物治療國家重點實驗室教授、博士生導(dǎo)師，國家杰出青年基金獲得者、國家“萬人計劃”科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才，中國醫(yī)藥生物技術(shù)協(xié)會納米生物技術(shù)分會主任委員，擔(dān)任Materials Express、J Biomed Nanotechnol等學(xué)術(shù)期刊主編，擔(dān)任Chinese Chemical Letters、J Biological Engineering副主編。在納米生物材料的構(gòu)建及其在腫瘤治療和組織修復(fù)中的應(yīng)用進(jìn)行了長期的研究，目前已經(jīng)在Chem Soc Rev、Adv Funct Mater、Adv Sci、ACS Nano、Nano Lett、Biomaterials等學(xué)術(shù)期刊以通訊作者身份發(fā)表SCI論文100余篇，論文被SCI他引4000余次，H因子為50。
第一作者
胡丹蓉，博士，助理研究員。2018年畢業(yè)于四川大學(xué)生物治療國家重點實驗室藥劑學(xué)專業(yè)，導(dǎo)師為錢志勇教授。畢業(yè)后繼續(xù)從事博士后研究，興趣方向為腫瘤靶向及微環(huán)境響應(yīng)的智能納米藥物遞送系統(tǒng)的構(gòu)建與應(yīng)用基礎(chǔ)研究。目前已在Adv Funct Mater、Theranostics、Int J Nanomed等期刊發(fā)表多篇論文。
團(tuán)隊簡介
四川大學(xué)華西醫(yī)院生物治療國家重點實驗室錢志勇教授團(tuán)隊
錢志勇教授2005年到生物治療國家重點實驗室建立了納米生物材料研究團(tuán)隊。本課題組致力于生物醫(yī)藥工程與納米技術(shù)、材料學(xué)、醫(yī)學(xué)、藥學(xué)等多學(xué)科交叉領(lǐng)域的研究，構(gòu)建新型納米生物材料，探討其在腫瘤治療中和組織修復(fù)中的應(yīng)用基礎(chǔ)研究，以期望提高腫瘤治療效果及降低藥物毒副作用，促進(jìn)受損組織的修復(fù)。團(tuán)隊帶頭人錢志勇教授承擔(dān)了國家科技部、教育部、基金委等多個項目，獲得了國家杰出青年基金、優(yōu)秀青年基金資助，入選國家萬人計劃科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才，為十一五863重點項目召集人，為“四川省青年科技創(chuàng)新團(tuán)隊”帶頭人。
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本文編輯：汪文靜
本文排版：陳紅梅 張洪雪