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目前，癌症给人类健康带来了极大的危害。每年都要数以百万计的人死于癌症，更可怕的是，很多癌症是无法有效根除的，其易复发和转移。当然，目前有很多基于肿瘤微环境(TME)的独特性质而开发出了光热治疗（PTT）、光动力治疗（PDT）、产生活性氧（ROS）等新型特异性治疗手段。因此，很有必要对其研究现状进行筛选和总结！ 1、J. Am. Chem. Soc.：构建基于纳米酶的H2O2稳态干扰酶用于增强化学动力疗法 目前，肿瘤细胞内过氧化氢（H2O2）水平不足与化学动力疗法（CDT）的疗效密切相关。然而，如何设计出具有直接和安全的H2O2供应能力的CDT试剂仍然面临巨大的挑战。鉴于癌细胞中H2O2生成和消除存在平衡关系，中科院长春应用化学研究所的曲晓刚研究员和任劲松研究员（共同通讯作者）联合报道了一种基于纳米酶的H2O2动态平衡破坏剂，通过促进H2O2的产生和抑制H2O2的消除来增强CDT，从而提高细胞内H2O2的水平。 本文要点： 1）在制剂中，具有超氧化物歧化酶模拟活性的破坏剂可以将O2·-转化为H2O2，从而促进H2O2的产生。同时，干扰酶抑制过氧化氢酶活性和减少谷胱甘肽，降低了H2O2转化为H2O。 2）定义明确的系统会扰乱H2O2的平衡，并导致H2O2在癌细胞中的积累。升高H2O2的水平最终将放大基于Fenton反应的CDT效率。该工作不仅为设计具有H2O2供应能力的替代CDT试剂用于增强CDT奠定了基础，而且为构建仿生材料提供了新思路。 文章信息： Yanjuan Sang et al. Bioinspired Construction of a Nanozyme-Based H2O2 Homeostasis Disruptor for Intensive Chemodynamic Therapy. J. Am. Chem. Soc.2020, DOI: 10.1021/jacs.9b12873. https:///10.1021/jacs.9b12873 2、Angew. Chem. Int. Ed.：靶向线粒体-DNA的含IrIII金属螺旋在癌细胞中具有可调的PDT治疗效果 目前，开发的靶向DNA的光动力疗法（PDT）试剂用于癌症治疗被广泛的关注。基于此，大连理工大学的段春迎教授和何成教授（共同通讯作者）联合报道了设计并合成的靶向癌细胞中线粒体DNA的具有可调PDT功效的含双核IrIII的发光金属螺旋。 本文要点： 1）利用醛封端的fac-Ir(ppy)3手柄和线性的烷二胺间隔基之间的动态亚胺偶联化学方法制备金属螺旋，然后还原为亚胺键。其中，二胺烷基接头的长度和奇偶特性决定了立体化学结构（螺旋与中链形）。与螺旋体相反，中链体在白光照射下产生单线态氧（1O2），具有更好的诱导细胞凋亡的治疗效果。 2）通过分子对接研究表明，具有适当长度的二胺间隔的中胚轴以较小的沟纹方式显示出更强的DNA结合亲和力。该研究强调了靶向DNA的含IrIII金属螺旋作为PDT试剂的潜力，并证明改变金属螺旋的结构可以对PDT细胞毒性产生深远的影响。 文章信息： Xuezhao Li et al.Mitochondrial DNA-targeted IrIII-Containing Metallohelices with Tunable Photodynamic Therapy Efficacy in Cancer Cells. Angew. Chem. Int. Ed.2020, DOI: 10.1002/anie.201915281. http://dx./10.1002/anie.201915281 3、Adv. Funct. Mater.：多价适配体功能化的Ag2S纳米点/杂交细胞膜包被的磁性纳米探针用于循环肿瘤细胞的超灵敏分离和检测 循环肿瘤细胞（CTCs）在肿瘤转移中起到关键作用。但是，从血样中高纯度、高灵敏度的捕获和检测CTCs仍然面临重大挑战。基于此，华东师范大学的鲜跃仲教授和张翠玲副教授（共同通讯作者）联合报道了通过将近红外（NIR）多价适配体官能化的Ag2S纳米点与混合细胞膜包裹的磁性纳米粒子相结合，开发了一种用于有效分离和超灵敏地检测CTCs的纳米平台。 本文要点： 1）利用一锅法在温和的条件下（60℃）合成多价适体功能化的Ag2S纳米点。将白细胞和肿瘤细胞膜融合为混合膜，并涂上磁性纳米颗粒，然后用抗生蛋白链菌素（SA）对其进行修饰。通过SA-生物素的特异性相互作用，将多价适配体-Ag2S纳米点接到杂化细胞膜磁性纳米颗粒上。 2）由于混合细胞膜修饰、多价适配体功能化、磁分离和近红外荧光测量的特性，该纳米平台显示出对CTCs的灵敏识别，有效捕获、容易分离和灵敏检测，由于其极大增强了对背景的抗干扰能力并提高了对CTCs的结合能力。其中，CTCs的捕获效率和纯度分别高达97.63％和96.96％。此外，该纳米平台已成功应用于血液样本中CTCs的检测。 参考文献： Caiping Ding et al. Multivalent Aptamer Functionalized Ag2S Nanodots/Hybrid Cell Membrane-Coated Magnetic Nanobioprobe for the Ultrasensitive Isolation and Detection of Circulating Tumor Cells. Adv. Funct. Mater.2020, DOI: 10.1002/adfm.201909781. https:///10.1002/adfm.201909781 4、Angew. Chem. Int. Ed.：基于杯芳烃的超分子AIE点用于超灵敏的荧光图像引导癌症手术 目前，与分子运动相关的有机分子被广泛的关注，例如用于疾病光热治疗的聚集诱导发射发光源（AIEgens）。然而，如何最佳的获取吸收的激发能用于先进的荧光成像/诊断，同时避免生物成像过程中不必要的光毒性仍然面临挑战。基于此，南开大学的丁丹教授（通讯作者）团队报道了杯芳烃和AIEgen之间的客体-客体络合可以显着关闭系统间交叉和热失活的能量耗散途径，从而使吸收的激发能主要集中在荧光发射上。 本文要点： 1）杯状[5]芳烃两亲体和AIEgens的共同组装，于它们的相互作用极大地限制了AIEgens的分子内运动，使得其可以提供高发射率超分子AIE纳米点，也表明细胞毒性的活性氧物种可忽略不计。 2）利用带有腹膜癌的小鼠模型进行体内研究，发展这种超分子AIE点在体内具有较低的侧面毒性，可以作为超灵敏的荧光生物探针用于超灵敏的荧光图像引导癌症手术。 文章信息： Chao Chen et al. Calixarene-Based Supramolecular AIE Dots with Highly Inhibited Nonradiative Decay and Intersystem Crossing for Ultrasensitive Fluorescence Image-Guided Cancer Surgery. Angew. Chem. Int. Ed. 2020, DOI: 10.1002/anie.201916430. http://dx./10.1002/anie.201916430 5、Nano Lett.：自释放的纳米药物用于O2节约型的光动力治疗肿瘤 众所周知，肿瘤缺氧是氧依赖性光动力疗法（PDT）的致命弱点，但要逆转肿瘤缺氧环境仍面临着巨大挑战。基于此，广州医科大学的余细勇教授和李仕颖教授以及南方医科大学的成红副教授（共同通讯作者）联合报道了通过π-π堆积和疏水作用，制备了由阿托伐醌的氧化磷酸化抑制剂（ATO）和基于chlorine e6的光敏剂（Ce6）组成的O2节约型PDT试剂（ACSN），用于治疗缺氧性肿瘤。 本文要点： 1）具体而言，无载体ACSN表现出极高的药物负载率，并且避免了辅助试剂引起的全身毒性。此外，ACSN不仅显着提高了ATO和Ce6的溶解度和稳定性，而且还增强了细胞的内化和瘤内通透性。 2）大量研究证实，ACSN通过抑制线粒体呼吸作用，有效抑制了氧气消耗，从而逆转了肿瘤缺氧现象。得益于ACSN的协同机制，增强了PDT对肿瘤生长的抑制作用。该O2节约型PDT的自传递系统提供了一直可根除肿瘤的潜在临床策略。 文章信息： Lin-Ping Zhao et al. Self-Delivery Nanomedicine for O2-Economized Photodynamic Tumor Therapy. Nano Lett.2020, DOI: 10.1021/acs.nanolett.0c00047. https:///10.1021/acs.nanolett.0c00047 6、Adv. Funct. Mater.：酶介导的肿瘤饥饿疗法和光疗用于增强温和的光热疗法 虽然温和的光热疗法（PTT）对正常组织的损伤较小，但是过表达的热休克蛋白（HSP）使得肿瘤具有一定的耐热性。在温和的PTT引入高剂量的HSP抑制剂会导致强的毒副作用。葡萄糖氧化酶（GOx）消耗葡萄糖，导致三磷酸腺苷的供应受到限制，并因此抑制了HSP。因此，将HSP抑制剂和GOx的组合使用不仅可以增强温和的PTT，而且使抑制剂的毒性最小。但是，目前尚未报道用于增强温和的PTT的GOx和HSP抑制剂包封的纳米结构。基于此，东南大学的吴富根教授和梁高林教授（共同通讯作者）联合报道了热敏感的GOx/吲哚菁绿/藤黄酸（GA）脂质体（GOIGLs）纳米药物。 本文要点： 1）通过释放的GA和GOx对肿瘤HSP的协同抑制作用，以及酶促光疗作用，可以提高肿瘤温和PTT的效率。 2）体外和体内实验结果表明，这种饥饿和光疗策略显着提高了温和温度的肿瘤PTT效率。此外，该策略可能会启发人们设计更温和的PTT与其他治疗策略相结合的更精致的平台，以更有效地治疗癌症。 文章信息： Ge Gao et al. Enzyme-Mediated Tumor Starvation and Phototherapy Enhance Mild-Temperature Photothermal Therapy. Adv. Funct. Mater2020, DOI: 10.1002/adfm.201909391. https:///10.1002/adfm.201909391 7、Adv. Sci.综述：先进的NIR用于监测和调节生命系统中细胞功能的时空动态 众所周知，光学成像、光调节等基于光的技术已成为基础研究和临床实践的最重要工具之一，可被用于细胞信号传感、癌症诊断、组织工程等领域。尤其是低能近红外光（NIR，700-1700 nm）在活体系统中具有较低的光毒性和较高的组织穿透深度，使其成为体内应用有前景的工具。目前，基于NIR的成像和光调节策略提供了一种可能性，可以以亚细胞精度实时检测和/或调节深层组织中的特定细胞事件。基于此，中科院苏州纳米技术与纳米仿生研究所的王强斌研究员和陈光村副研究员（共同通讯作者）联合总结了关于用于监视和调节生物系统中细胞功能的时空动态的NIR的最新进展。特别是，系统地介绍和讨论了基于NIR的技术在癌症治疗学、再生医学和神经科学研究中的应用。此外，还全面讨论了基于NIR的细胞传感和调控技术的挑战和前景。 文章信息： Guangcun Chen et al. Advanced Near-Infrared Light for Monitoring and Modulating the Spatiotemporal Dynamics of Cell Functions in Living Systems. Adv. Sci.2020, DOI: 10.1002/advs.201903783. https:///10.1002/advs.201903783 8、Adv. Funct. Mater.：聚（环糊精）-多药纳米复合物作为合成溶瘤病毒用于局部区域黑色素瘤化学免疫治疗 虽然已批准溶瘤病毒（OV）治疗晚期黑色素瘤，但是其固有的局限性（持续性病毒感染风险和高成本等）促使研究人员开发出类似方法，以克服基于病毒疗法的弊端。基于此，美国佐治亚理工学院的Susan N. Thomas（通讯作者）团队报道了一种由聚合的紫杉醇（pPTX）和含一氧化氮（NO）的聚合β-环糊精（pCD-pSNO）之间的多价主-客体相互作用组成纳米组装体。该相互作用通过其生物活性成分和局部使用时可以概括OV的治疗效果。 本文要点： 1）对比单独的或组合的游离试剂，所制备的pPTX/pCD-pSNO在体外表现出明显增强的细胞毒性、免疫原性细胞死亡、树突状细胞（DC）活化和T细胞扩增。 2）在体内，进行肿瘤内给予pPTX/pCD-pSNO可导致DC的活化和扩增，但同时会产生骨髓衍生抑制细胞扩增和抑制CD8 T细胞的扩增。当联合靶向细胞毒性T淋巴细胞抗原-4的抗体削弱这种分子s信号对T细胞的作用时，肿瘤内pPTX/pCD-pSNO治疗会产生有效的抗癌作用，从而显着延长动物的生存期。因此，该制剂利用了PTX和NO的化学治疗与免疫治疗协同作用，并提示了无病毒纳米制剂模仿OVs的治疗作用。 文章信息： Jihoon Kim et al. Poly(cyclodextrin)-Polydrug Nanocomplexes as Synthetic Oncolytic Virus for Locoregional Melanoma Chemoimmunotherapy. Adv. Funct. Mater.2020, DOI: 10.1002/adfm.201908788. https:///10.1002/adfm.201908788 9、ACS Nano：多功能PPCP纳米纤维敷料实现皮肤肿瘤光热-化学治疗和愈合感染引起的伤口 传统的皮肤肿瘤手术和慢性细菌感染引起的伤口愈合/皮肤再生仍然面临挑战。理想的策略应消除肿瘤、增强伤口愈合/皮肤形成，并具有抗感染能力。基于此，西安交通大学的雷波（通讯作者）团队报道了一种多功能弹性体聚（L-乳酸）-聚（柠檬酸硅氧烷）-姜黄素@聚多巴胺杂化纳米纤维支架（PPCP基质），用于肿瘤感染治疗和感染诱导的伤口愈合。 本文要点： 1）PPCP基质显示出内在的多功能特性，包括抗氧化、抗炎、光热、抗菌、抗癌和血管生成生物活性。聚多巴胺/姜黄素分别具有出色的近红外光热/癌细胞毒性能力，支持PPCP在体外/体内协同皮肤肿瘤治疗和抗菌性能。 2）PPCP纳米纤维基质通过增强早期血管新生作用，可显着促进正常皮肤细胞的粘附和增殖，并促进正常小鼠和细菌感染小鼠的皮肤伤口愈合。具有多功能生物活性的PPCP纳米纤维基质为皮肤肿瘤和细菌感染诱导的伤口愈合提供了一种竞争策略。 文章信息： Yuewei Xi et al. Bioactive Antiinflammatory Antibacterial Antioxidative Silicon-Based Nanofibrous Dressing Enables Cutaneous Tumor Photothermo-Chemo Therapy and Infection-Induced Wound Healing. ACS Nano2020, DOI: 10.1021/acsnano.9b07173. https:///10.1021/acsnano.9b07173 10、Biomaterials：谷胱甘肽（GSH）和铁氧化还原偶联双重触发脂质体用于“铁死亡”（Ferroptosis）治疗 铁死亡，是一种由铁依赖性过氧化脂质（LPO）的积累引起的非凋亡性细胞死亡途径。近年来，新兴的铁基纳米材料被广泛开发用于诱导Fenton反应依赖型铁死亡用于癌症治疗。然而，由于H2O2的不足和肿瘤酸度有限，不能满足Fenton反应的最佳条件，极大的限制了铁死亡的疗效。基于此，中国药科大学的姜虎林教授（通讯作者）团队报道了一种新型谷胱甘肽（GSH）和铁氧化还原偶联顺序触发的LPO生成器（LPOgener），该生成器可以直接提供Fenton反应非依赖的铁死亡下游执行器进行癌症治疗。 本文要点： 1）通过利用GSH介导的Fe3 还原和铁氧化还原偶联介导的脂质过氧化作用，以完整的柠檬酸铁铵（FAC）和不饱和脂质富集的磷脂酰胆碱构建LPOgener，形成为载有FAC的脂质体。 2）在高GSH水平下，肿瘤细胞中LPOgener中包裹的Fe3 被有效地还原为Fe2 。形成的铁氧化还原对可引发Fenton反应的非依赖铁死亡的脂质过氧化作用。 3）鉴于优异的抗癌治疗效果和几乎没有全身毒性，说明LPOgener是一种有效的促发铁死亡诱导剂，可用于癌症治疗。因此，直接提供易制备的类似药物的GSH和铁氧化还原偶联物顺序触发LPOgener为设计铁死亡治疗策略提供了新思路。 文章信息： Yu-Jing He et al. Fenton Reaction-Independent Ferroptosis Therapy via Glutathione and Iron Redox Couple Sequentially Triggered Lipid Peroxide Generator. Biomaterials2020, DOI: 10.1016/j.biomaterials.2020.119911. https:///10.1016/j.biomaterials.2020.119911 |
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