(文章來源:中國生物技術(shù)網(wǎng))
癌細胞的轉(zhuǎn)移擴散對患者而言往往是災(zāi)難性的,常常導(dǎo)致患者的死亡。光動力治療(PDT)是一種新型的癌癥治療模式,在各類癌癥微創(chuàng)治療中展現(xiàn)了良好的效果。PDT治療腫瘤的基本原理是系統(tǒng)或局部給予的光敏劑在各組織中的半衰期不同,一段時間后腫瘤組織中光敏劑濃度明顯高于正常組織,形成光敏劑在腫瘤組織的選擇性滯留。在特定波長激發(fā)光的作用下,同時在分子氧存在的情況下,產(chǎn)生單線態(tài)氧(singlet oxygen)及其它活性氧類物質(zhì)(reactive oxygenspecies,ROS),導(dǎo)致腫瘤細胞壞死和凋亡。然而,由于激光無法穿透腫瘤病灶中心以及腫瘤內(nèi)部乏氧的限制,光動力治療不能完全地消滅癌細胞。
近些年來,熱療已發(fā)展成為癌癥治療的一種替代或輔助療法。熱療不僅能夠促使癌細胞的消融,還可以誘導(dǎo)局部血管損傷,增加腫瘤組織的血液灌注,進而改善腫瘤內(nèi)部的乏氧狀態(tài)。因此,熱療和光動力治療的結(jié)合可能會引起協(xié)同的抗腫瘤反應(yīng)。雖然光動力治療與熱療具有毒副作用小等優(yōu)點,但因為選擇性差,僅能作為癌癥局部治療的手段,不能產(chǎn)生全身系統(tǒng)的抗腫瘤反應(yīng),因而這種聯(lián)合治療方法無法有效地抑制癌癥的轉(zhuǎn)移。
免疫檢查點阻斷療法是一種通過激活腫瘤特異性免疫T細胞來對抗癌癥轉(zhuǎn)移的臨床治療方式,但由于免疫反應(yīng)激活效率的低下,使得該種療法在轉(zhuǎn)移性腫瘤的治療中表現(xiàn)并不理想。
有研究表明,光動力治療以及熱療可以引發(fā)腫瘤的免疫原性細胞死亡,誘導(dǎo)增強腫瘤特異性T細胞的分化和浸潤,因此可以產(chǎn)生強健的抗腫瘤免疫反應(yīng)。考慮到這些發(fā)現(xiàn),科研人員認為聯(lián)合光動力治療和熱療不僅能夠?qū)δ[瘤的原發(fā)灶產(chǎn)生協(xié)同的治療作用,還能夠提高免疫檢查點阻斷療法的效率,增強全身系統(tǒng)的抗腫瘤免疫應(yīng)答,進而對轉(zhuǎn)移灶的腫瘤起到有效的抑制作用。
為了實現(xiàn)這個綜合治療的策略,中國科學(xué)院蘇州生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)研究所董文飛課題組近期開發(fā)了一種Janus型磁介孔二氧化硅納米載藥系統(tǒng)。該納米載藥系統(tǒng)由四氧化三鐵磁球和二硫鍵僑聯(lián)的介孔二氧化硅棒兩部分組成。磁球功能單元具有極好的超順磁性,可用于磁靶向增強的磁熱治療。介孔二氧化硅棒功能單元可高效率地負載光敏劑Ce6,并在腫瘤微環(huán)境下降解,進而實現(xiàn)了Ce6的氧化還原/pH雙響應(yīng)性釋放,提高了光動力治療的效率并降低其毒副作用。
同時,腫瘤細胞膜被包覆在該納米粒子表面,延長了其血液循環(huán)時間并提高了其對腫瘤組織的靶向作用。更重要的是,這種非對稱結(jié)構(gòu)的納米粒子,具有各個功能單元互不干擾的特點,因此,實現(xiàn)了高效的光動力磁熱協(xié)同抗腫瘤作用并產(chǎn)生腫瘤特異性免疫反應(yīng)。當(dāng)與免疫檢查點阻斷劑細胞毒性T細胞抗原-4抗體聯(lián)合使用后,產(chǎn)生了更強的全身系統(tǒng)性的抗腫瘤免疫反應(yīng)。因此,不僅原發(fā)灶的腫瘤體積進一步減少,轉(zhuǎn)移灶的腫瘤組織也得到了有效的抑制。
綜上所述,董文飛團隊證明了這種綜合治療策略可以結(jié)合光動力治療、磁熱治療和免疫檢查點阻斷治療,既能消除腫瘤組織、又能抑制癌細胞轉(zhuǎn)移抑制,并為實現(xiàn)這種綜合治療策略,提供了一種高效安全的納米藥劑。
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