2025年4月21日,《先進(jìn)功能材料》(Advanced Functional Materials)在線發(fā)表了華中科技大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院、國家納米藥物工程技術(shù)研究中心趙彥兵教授和楊祥良教授最新工作,首次提出射頻動力學(xué)的腫瘤治療模式:“Radiofrequency Dynamic Therapy on Cancer of Gallium-Indium Liquid Metal Nano-Emulsion Stabilized by Gold Nanoclusters”。
癌癥嚴(yán)重威脅人類生命健康。動力學(xué)治療(Dynamic therapy, DT)能誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞內(nèi)活性氧(Reactive oxygen species, ROS)的大量產(chǎn)生,導(dǎo)致氧化還原失衡從而發(fā)揮抗腫瘤功效。DT具有高效、安全、特異性強(qiáng)、且不易產(chǎn)生耐藥性等優(yōu)點,而且其能激發(fā)強(qiáng)烈的免疫原性細(xì)胞死亡(Immunogenic cell death, ICD),誘導(dǎo)全身抗腫瘤免疫反應(yīng)以抑制癌細(xì)胞復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移。如光動力治療(Photodynamic therapy, PDT)由于良好的可控性與安全性受到廣泛的關(guān)注。然而,PDT組織穿透深度受到極大的限制,對深部腫瘤細(xì)胞殺傷能力弱。其它DT療法如聲動力學(xué)、化學(xué)動力學(xué)等在臨床應(yīng)用上也受到多方面掣肘。因此,迫切需要發(fā)展具有臨床應(yīng)用潛力DT新模式!
射頻消融(Radiofrequency ablation,RFA)在臨床上已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用,但主要是通過侵入式射頻針引入射頻電流,利用瘤內(nèi)離子振蕩發(fā)熱,熱消融腫瘤細(xì)胞/組織。此外,包括本課題組在內(nèi)的一些研究團(tuán)隊也發(fā)展了許多射頻響應(yīng)納米粒,通過具有優(yōu)異組織穿透能力的射頻(Radiofrequency,RF)電磁場加熱這些射頻響應(yīng)納米粒,同樣對腫瘤實現(xiàn)了良好的RFA治療。然而,利用射頻電磁場激發(fā)ROS,實現(xiàn)腫瘤DT治療尚未見報道。本研究首次提出射頻動力學(xué)療法(Radiofrequency dynamic therapy,RFDT)。首先采用電化學(xué)置換法將金納米團(tuán)簇(Gold nanoclusters, GCs)沉積在鎵銦液態(tài)金屬(EGaIn)表面,成功構(gòu)建了鎵銦液態(tài)金屬納米乳(GaNA)。在RF電磁波作用下,GaNA極化產(chǎn)生的電壓梯度驅(qū)動了金屬鎵原子與O2分子之間的三電子氧化還原反應(yīng),即:O2分子接收鎵原子的三個電子,依次形成超氧陰離子(O2??)、過氧化氫(H2O2)和羥基自由基(?OH)。O2-通過單電子氧化進(jìn)一步生成單線態(tài)氧(1O2)。GaNA還有類過氧化氫酶活性,能將瘤內(nèi)高濃度H2O2分解成氧分子,在改善腫瘤乏氧微環(huán)境同時,增強(qiáng)了RFDT作用。RF輻照后GaNA的細(xì)胞毒性增強(qiáng)了14倍,而且GaNA介導(dǎo)的RFDT協(xié)同熱療能誘導(dǎo)強(qiáng)大的ICD效應(yīng),促進(jìn)樹突狀細(xì)胞成熟,促進(jìn)CD8+ T細(xì)胞分化,誘導(dǎo)強(qiáng)大的全身抗腫瘤免疫反應(yīng),抑制腫瘤的生長與轉(zhuǎn)移。這種GaNA介導(dǎo)的RFDT為發(fā)展具有臨床應(yīng)用前景的新DT模式提供了新思路。
華中科技大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院趙彥兵教授和楊祥良教授為該論文的共同通訊作者。華中科技大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院鄒世東與華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬同濟(jì)醫(yī)院張清清為該論文的共同第一作者。該研究得到了國家重點研發(fā)計劃和國家自然科學(xué)基金等項目的資助。
文章鏈接:https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202425330
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