文獻(xiàn)解讀：納米纖維在腫瘤成像中的應(yīng)用取得新進(jìn)展
近日，廣西醫(yī)科大學(xué)歐陽軼強團隊在開發(fā)可用于腫瘤的預(yù)成像和治療后成像的納米纖維方面取得了新的進(jìn)展。相關(guān)研究成果已發(fā)表在國際知名期刊《Angewandte Chemie - International Edition》(IF=15.336，一區(qū)top期刊)上。
△ 圖1
國際知名期刊《Angewandte Chemie - International Edition》
光動力療法（PDT）是一種微創(chuàng)療法，已被用作各種類型腫瘤的抗腫瘤治療方法。PDT 使用了三種無毒成分，即氧氣、光和光敏劑，它們本身對生物系統(tǒng)沒有任何毒性作用。
細(xì)胞毒性活性氧（ROS）通過光源、分子氧和光敏劑的組合產(chǎn)生，然后可以氧化關(guān)鍵的細(xì)胞大分子，使腫瘤細(xì)胞通過凋亡或壞死直接死亡。與化學(xué)療法和放射療法不同，PDT對健康組織毒性低，這使得 PDT 成為一種有前途的現(xiàn)代癌癥治療方法。
但是這些光敏劑也存在許多缺點，如水溶性差、生物相容性差和非選擇性，這些缺點限制了 PDT 在臨床實踐中的使用。
通常情況下，添加增溶劑或使用親水基團進(jìn)行化學(xué)修飾可以提高疏水光敏劑的溶解度和生物相容性。然而這常常會導(dǎo)致這些單體光敏劑的生物利用度低，特別是因生物降解性、生物相容性、結(jié)構(gòu)和功能多樣性而已被廣泛用作PDT載體系統(tǒng)的基于肽的納米材料。
理想情況下，系統(tǒng)的光敏活性應(yīng)在血液循環(huán)期間關(guān)閉以減少體內(nèi)全身毒性，并在特定腫瘤組織中打開以提供高 ROS 產(chǎn)生。
實驗中，歐陽軼強團隊設(shè)計并合成了一種新的pH 響應(yīng)型 PEG 化卟啉-肽綴合物，命名為 PHHPEG6。PHHPEG6自組裝成具有高縱橫比的小納米纖維，其表現(xiàn)出快速高效的腫瘤積累和長期的腫瘤保留，這是首次開發(fā)的一種多功能卟啉肽基納米材料，不僅可以有效地應(yīng)用于PDT中腫瘤的預(yù)成像，還可以用于預(yù)后監(jiān)測。
△ 圖2
PHHPEG6 NFs的結(jié)構(gòu)和特性概述
△ 圖3
4T1 荷瘤小鼠靜脈注射 PHHPEG6 NFs 后不同時間點的熒光成像
在觀察注射PHHPEG6 NFs 后不同時間點的熒光成像的實驗中，使用了博鷺騰AniView系列活體成像系統(tǒng)進(jìn)行拍攝。
該研究表明， PEG6 鏈存在的關(guān)鍵是提供納米纖維結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。PHHPEG6 NFs 表現(xiàn)出快速和有效的腫瘤積累，能延長體內(nèi)腫瘤成像和有效的PDT。
此外，基于PHHPEG6 NFs在腫瘤處的不同熒光信號有或沒有 PDT 治療的組織，這些 NFs 都可以使用監(jiān)測 PDT 的過程并可能指導(dǎo)癌癥治療。因此，這些多功能納米材料可控制參與整個 PDT 過程，并且與目前應(yīng)用的 PDT 系統(tǒng)相比，具有潛在優(yōu)勢。
論文鏈接：https://doi.org/10.1002/anie.202208732
國際知名期刊《Angewandte Chemie - International Edition》
光動力療法（PDT）是一種微創(chuàng)療法，已被用作各種類型腫瘤的抗腫瘤治療方法。PDT 使用了三種無毒成分，即氧氣、光和光敏劑，它們本身對生物系統(tǒng)沒有任何毒性作用。
細(xì)胞毒性活性氧（ROS）通過光源、分子氧和光敏劑的組合產(chǎn)生，然后可以氧化關(guān)鍵的細(xì)胞大分子，使腫瘤細(xì)胞通過凋亡或壞死直接死亡。與化學(xué)療法和放射療法不同，PDT對健康組織毒性低，這使得 PDT 成為一種有前途的現(xiàn)代癌癥治療方法。
但是這些光敏劑也存在許多缺點，如水溶性差、生物相容性差和非選擇性，這些缺點限制了 PDT 在臨床實踐中的使用。
通常情況下，添加增溶劑或使用親水基團進(jìn)行化學(xué)修飾可以提高疏水光敏劑的溶解度和生物相容性。然而這常常會導(dǎo)致這些單體光敏劑的生物利用度低，特別是因生物降解性、生物相容性、結(jié)構(gòu)和功能多樣性而已被廣泛用作PDT載體系統(tǒng)的基于肽的納米材料。
理想情況下，系統(tǒng)的光敏活性應(yīng)在血液循環(huán)期間關(guān)閉以減少體內(nèi)全身毒性，并在特定腫瘤組織中打開以提供高 ROS 產(chǎn)生。
實驗中，歐陽軼強團隊設(shè)計并合成了一種新的pH 響應(yīng)型 PEG 化卟啉-肽綴合物，命名為 PHHPEG6。PHHPEG6自組裝成具有高縱橫比的小納米纖維，其表現(xiàn)出快速高效的腫瘤積累和長期的腫瘤保留，這是首次開發(fā)的一種多功能卟啉肽基納米材料，不僅可以有效地應(yīng)用于PDT中腫瘤的預(yù)成像，還可以用于預(yù)后監(jiān)測。
PHHPEG6 NFs的結(jié)構(gòu)和特性概述
4T1 荷瘤小鼠靜脈注射 PHHPEG6 NFs 后不同時間點的熒光成像
該研究表明， PEG6 鏈存在的關(guān)鍵是提供納米纖維結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。PHHPEG6 NFs 表現(xiàn)出快速和有效的腫瘤積累，能延長體內(nèi)腫瘤成像和有效的PDT。
此外，基于PHHPEG6 NFs在腫瘤處的不同熒光信號有或沒有 PDT 治療的組織，這些 NFs 都可以使用監(jiān)測 PDT 的過程并可能指導(dǎo)癌癥治療。因此，這些多功能納米材料可控制參與整個 PDT 過程，并且與目前應(yīng)用的 PDT 系統(tǒng)相比，具有潛在優(yōu)勢。
論文鏈接：https://doi.org/10.1002/anie.202208732
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