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發布時間:2020-05-27         浏覽次數:61

近日,我院陳洪敏教授團隊在國際知名學術期刊Advanced MaterialsAdvanced Functional MaterialsACS Applied Materials & Interfaces連續發表三篇研究性論文,進一步推動了X射線誘導的光動力腫瘤治療方向的臨床前研究,爲該技術的臨床轉化提供了深厚的理論基礎。

衆所周知,光學療法具有侵襲小、副作用小、耐藥性小等優點,在臨床上被快速發展用于治療各種腫瘤。然而,激發光的固有淺穿透特性限制了PDT策略的廣泛應用。近些年來,聯合治療方法在腫瘤治療領域快速發展。陳洪敏教授團隊利用钆離子(Gd(III))和臨床上應用的光敏劑藥物孟加拉玫瑰紅(Rose Bengal, RB)通過溶劑熱反應成功合成了钆-RB配位聚合物納米點(GRDs)。對比孟加拉玫瑰紅前體小分子,GRDs具有獨特的吸收特性和7.7倍的顯著熒光增強,單線態氧(1O2)生成效率提高了1.9倍。對比常用的磁共振造影劑Gd-DTPAGRDsr1弛豫度增加了兩倍,同時顯示出較強的X射線吸收能力。體外和體內實驗結果,證明了GRDs的這些優異性能以及優良的生物相容性和體內安全性。此外,對比單一療法,GRDs結合了光動力療法(PDT)和放射療法(RT),能顯著抑制腫瘤的生長,具有廣闊的臨床轉化研究前景。相關研究成果發表于Advanced Materials (2020, 32, 2000377)期刊上。 


另外一種策略是使用包含閃爍體材料和光敏劑的納米敏化劑,在相同電離輻射下同時激活PDT和放射療法(RT),即X射線誘導的光動力療法(X-PDT)。其中長余輝材料作爲一種特殊的閃爍體材料已經引起了生物醫學研究者的更多關注。余輝發光不同于普通的熒光材料需要外源光的持續照射産生熒光,而是在終止外源光激發後仍然能夠持續發光一段時間,這就避免了生物自發光的存在,可以明顯提高信噪比,增強成像的靈敏性和特異性。基于此,課題組采用介孔二氧化矽模板法制備了具有均勻尺寸和單分散球形形貌的mZGGOs長余輝納米粒子。在低劑量X射線照射下,mZGGOs可發出明顯的近紅外長余輝光,並且能夠穿透1cm肌肉組織在小鼠體內實現有效的余輝成像。通過裝載光敏劑,X射線激發的余輝光能夠有效激發光敏劑從而殺死癌細胞。體內原位肝癌的余輝成像顯示,納米粒子通過被動靶向機制積聚在肝癌組織中,X-PDT可有效抑制原位肝腫瘤的生長。相關研究成果發表于Advanced Functional Materials (2020, 30, 2001166) 期刊上。 

 

此外,課題組還將光熱治療(PTT)和X-PDT聯合,以X射線爲激發源的X-PDTPTT結合能夠彌補穿透力的不足;另一方面,PTT可用于抑制DNA損傷修複,增強納米顆粒在腫瘤中的通透性,增加氧灌注,有利于提高PDTRT等依賴氧的治療手段的療效。我們制備的這種偶聯閃爍體和光敏劑的多功能金納米棒,可以實現CT/PA成像引導下的PTTX-PDT。通過PTTX-PDT的聯合治療,一定程度上避免了PTT複發的風險,低劑量的激光和X射线也减少了副作用的危害。镧系配合物闪烁体與金基纳米材料的结合在深部肿瘤的多模态诊疗一体化中具有巨大的潜力。相关研究成果发表于ACS Applied Materials & Interfaces (2020, 12, 12591)期刊上  


我院博士後孫文靜博士、碩士生史天航和羅麗分別爲論文第一作者,陳洪敏教授和美國國立衛生研究院陳小元研究員均爲論文共同通訊作者。該系列研究工作得到了國家自然科學基金、國家重點研發計劃、廈門市科技計劃和中央高校基本科研業務費專項基金等項目的支持。目前,研究成果已申請中國發明專利2項,正在推動該技術在腫瘤減毒增效治療方面的臨床轉化研究。

 

原文鏈接:

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202000377

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.202001166

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.0c01189