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溫州醫(yī)科大學沈賢/南開大學齊跡 AFM：納米催化劑協同放大增強AIEgen的光診療性能用于癌癥免疫治療

2024-02-22 來源：高分子科技

癌癥免疫治療引起了廣泛的關注，然而，免疫治療在臨床上經常表現出低反應率，這主要是由于許多患者中觀察到的"冷腫瘤"。誘導癌細胞免疫原性細胞死亡（ICD）是一種激活腫瘤細胞免疫原性非常有希望的策略。例如，利用光動力療法（PDT）或者光熱療法（PTT）是誘導ICD的有效方法。然而，光免疫治療的治療效果通常受到復雜腫瘤微環(huán)境的限制。例如，缺氧會大大降低PDT的性能，并產生促腫瘤的M2巨噬細胞，導致免疫耐受。與光免疫治療相關的另一個挑戰(zhàn)是具有良好生物相容性和高效ROS生成或光熱效應的光敏劑仍然很少。聚集誘導發(fā)光分子（AIEgens）是一種新型很有應用前景的光診療材料，具有優(yōu)異的亮度和光療性能。AIEgens的工作機制主要是分子內運動受限（RIM）。然而，用于制備AIE納米微粒常用的納米沉淀無法嚴格限制分子運動。因此，亟需開發(fā)新的策略，以更有效地限制分子運動，從而最大限度地提高發(fā)光亮度和光療效果。

近日，溫州醫(yī)科大學沈賢和南開大學齊跡教授等提出了一種新的納米診療平臺，通過將聚集誘導發(fā)光分子（AIEgen）負載到介孔普魯士藍（PB）納米催化劑，實現了強大的癌癥光免疫治療效果。他們首先通過結構對比，發(fā)現具有二甲胺取代的AIEgen具有高效的近紅外（NIR）光誘導PDT和PTT能力。通過將AIEgen摻入多孔PBNPs中，并進一步包覆M1巨噬細胞膜，構建了具有腫瘤靶向性的納米診療平臺（圖1）。這種策略通過納米孔載體有效地限制了AIEgen的分子運動，使其NIR-Ⅱ熒光亮度和PDT性質顯著提高。此外，PBNPs可以催化腫瘤部位過表達的H₂O₂產生氧氣以增強PDT功效，同時PB的近紅外吸收也能夠增強光聲信號和光熱效應，實現多級協同放大診斷和治療效果的作用（圖2）。該納米制劑在原位乳腺癌荷瘤小鼠中表現出顯著的NIR-II熒光和光聲成像信號（圖3），為后續(xù)光免疫治療提供全面的信息指導。利用其強大的ICD效應，納米藥物不僅可以顯著抑制原位乳腺癌，還可以產生全細胞治療性癌癥疫苗，以保護小鼠免受腫瘤再攻擊（圖4）。在高度惡性的術后乳腺癌模型中，該納米制劑可以準確檢測殘留腫瘤，并有效抑制術后腫瘤復發(fā)和肺轉移（圖5）。這項研究將為開發(fā)高效和多功能的光免疫治療平臺提供新的策略。該工作以“Boosting Theranostic Performance of AIEgens Using Nanocatalyzer for Robust Cancer Immunotherapy”為題發(fā)表在《Advanced Functional Materials》上。