聚集诱导发光仿生探针m@ap的合成示意图
在近日发表于《国家科学评论》(national science review, nsr)的文章中,研究者利用红细胞膜负载聚集诱导发光(aie)光敏剂和免疫佐剂poly(i:c),在小鼠模型中实现了对肿瘤的高效光动力-免疫协同治疗。文章通讯作者为华中科技大学王世宣教授、中国地质大学(武汉)夏帆教授和乐卓博大学洪煜柠(yuning hong)教授。
光动力治疗(photodynamics therapy,pdt)的原理是:将光敏剂引入肿瘤后,光照作用下,光敏剂会诱导肿瘤细胞产生过量活性氧,以杀死肿瘤细胞;同时,pdt还可以促进肿瘤相关的抗原释放,从而启动机体的抗肿瘤免疫。聚集诱导发光(aggregation-induced emission,aie)光敏剂在聚集状态下具有更强的光敏活性,因此适用于pdt [1]。但是,仅依靠pdt依旧很难彻底清除肿瘤。因此,在这项研究中,研究者将pdt与免疫佐剂poly(i:c)相结合,利用红细胞膜同时负载aie光敏剂和poly(i:c),构建出m@ap探针,实现了对肿瘤的高效光动力-免疫协同治疗。
poly(i:c)是一种toll样受体3激动剂,可直接诱导肿瘤细胞凋亡,并促进肿瘤细胞分泌免疫因子。然而,poly(i:c)诱导的免疫应答率在一定类型的恶性肿瘤中仍然很低,且poly(i:c)具有较大的细胞毒性,使其临床应用收到极大限制 [2]。在体内,m@ap会富集于肿瘤组织(实体瘤具有高通透性和滞留效应,epr effect)和脾脏(脾脏是破损红细胞的归巢清除场所)。在肿瘤组织中,给予光照治疗时,aie光敏剂产生过量的活性氧,与poly(i:c)共同作用,诱导肿瘤细胞死亡,同时促进肿瘤抗原释放入血、激活机体的免疫反应。在脾脏内,poly(i:c)则诱导免疫细胞分泌大量免疫因子,协同激活机体免疫。
体内实验表明,m@ap探针在光照下不仅可以直接杀死肿瘤细胞,在poly(i:c)的协同作用下还可以活化免疫细胞,促进细胞因子白细胞介素1(il1)、白细胞介素6(il6)、肿瘤坏死因子α(tnf-α)和干扰素γ(ifn-γ)的释放,从而实现对肿瘤的高效光动力-免疫协同治疗。更有意思的是,在黑色素瘤肺转移小鼠模型中,m@ap探针也显示出色的抗转移癌的能力,这将为肿瘤复发和转移治疗提供可能性。(来源:科学网)
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