Angew. Chem. :金屬-多酚納米增敏劑利用硫化氫重新編程氧代謝增強癌癥放療并激活機體免疫原性

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創新點:澳門大學健康科學學院代云路課題組針對放療在腫瘤缺氧環境下欠佳的療效,開發利用硫化氫重新編程氧代謝的策略提升腫瘤氧合,配合過渡{attr}3207{/attr}放療增敏特性,從氧氣的供應以及氧氣的轉化率兩方面入手提高了放療的療效,同時也激活了機體的抗腫瘤免疫原性。


關鍵詞:Angewandte Chemie International Edition,硫化氫,腫瘤氧合,放療增敏

近紅外第二窗口熒光成像指導下,硫化氫改善腫瘤氧合聯合金屬多酚放療增敏劑,增強放療療效并激活機體免疫原性

氧在腫瘤進展和腫瘤對治療的反應中起著重要作用。但是腫瘤細胞的異常增殖導致了過高的耗氧量以及腫瘤內部的缺氧環境。內部缺氧的環境促進了腫瘤“瓦博格效應”,造成腫瘤微環境的弱酸化,免疫抑制,并使放療這種耗氧型治療模式失效。傳統提高腫瘤含氧量的方法是利用血紅蛋白(Hb)和全氟化合物結合氧氣直接供氧(缺點:載氧能力有限)和通過原位過氧化氫(H2O2)酶解自供氧(缺點:腫瘤H2O2含量在100 μM 至1 mM,限制了產氧量)。區別于以上這些氧合策略,另一種通過重新編程氧代謝來抑制外層腫瘤耗氧的方式,在腫瘤組織強大的血管網絡加持下,能夠迅速提升腫瘤組織內部含氧量,對耗氧型治療來說是一種極具潛力的優化模式。


在這項工作中,作者通過兩親性聚合物(poloxamer F127, PLX)裝載酸敏感的H2S供體(PEG-DTC)和螯合了鉿離子的含多酚結構半導體聚合物(Hf-PSP),形成了金屬-多酚納米增敏劑(Hf-PSP-DTC@PLX)。Hf-PSP-DTC@PLX中的半導體聚合物單元能夠發射出高組織穿透性的近紅外第二窗口熒光實現治療的精準性。在酸性腫瘤微環境下,控制PEG-DTC產生合理劑量的H2S抑制線粒體呼吸作用和降低腫瘤細胞的耗氧量,從而有效地實現細胞氧代謝重新編程,改善腫瘤氧合效果。經過鉿離子增敏,在X光照射后,保存下來的氧氣被充分激活成為活性氧化物實現放療的療效增強。同時,在治療過程中,免疫細胞(CD4+和CD8+ T細胞)能夠被有效地活化和浸潤,增強了機體的免疫原性。這種通過改善氧合和氧利用的協同治療策略在優化耗氧型治療方面具有廣闊的應用前景。

論文信息:

A Metal-Phenolic Nanosensitizer Performs Hydrogen Sulfide-Reprogrammed Oxygen Metabolism for Cancer Radiotherapy Intensification and Immunogenicity.

Jie Li, Lisi Xie, Wei Sang, Wenxi Li, Guohao Wang, Jie Yan, Zhan Zhang, Hao Tian, Quli Fan, Yunlu Dai*


Angewandte Chemie International Edition

DOI: 10.1002/anie.202200830


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