/纳米反应器通过瘤微环境重编程实现了三重增强的化学动力学/光动力学疗法
Huanhuan Wang1,2,3, Ting Zhang1,2, Yan Zhuang1,2
1MOE Key Laboratory of Laser Life Science & Institute of Laser Life Science, College of Biophotonics, School of Optoelectronic Science and Engineering, South China Normal University, No.55 West Zhongshan Avenue, Tianhe District, Guangzhou 510631, Guangdong, China.
ACS applied materials & interfaces
|September 8, 2025
概括
这项研究开发了一种新的纳米反应器,可以克服瘤微环境的障碍,以增强癌症治疗. 纳米反应器有效地重新编程瘤环境,促进化学动力学和光动力学疗法以提高疗效.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 纳米技术纳米技术
- 癌症治疗 癌症治疗
背景情况:
- 基于反应性氧物种 (ROS) 的疗法,如化学动力学疗法 (CDT) 和光动力学疗法 (PDT),在癌症治疗中表现有前途.
- 瘤微环境 (TME) 因素,如谷氨 (GSH) 过度表达,低过氧化 (H2O2) 水平和缺氧限制了CDT和PDT的疗效.
研究的目的:
- 设计一个克服TME障碍的纳米反应器,以增强协同作用的CDT和PDT.
- 开发一种以特洛伊木马为灵感的纳米反应器,用于连续的TME重编程和级联的ROS生成.
主要方法:
- 制造一个MnO2外的CaO2纳米反应器 (CaO2/MnO2-Ce6-PEG),采用顺序的TME重编程策略.
- 纳米反应器细胞吸收,GSH耗尽,H2O2/O2生成和CDT/PDT协同效应的体外评估.
- 在小鼠模型中对瘤生长抑制和全身毒性的体内评估.
主要成果:
- 纳米反应器成功地耗尽了细胞内GSH,产生了H2O2和O2,并在癌细胞中表现出协同的CDT和PDT效应.
- 在体内研究表明,强大的瘤生长抑制与最小的系统性毒性.
- 纳米反应堆的特洛伊木马架构促进了对TME响应的外解离和受控的有效载荷释放.
结论:
- 设计的纳米反应器有效地通过阻断GSH,补充ROS前体和逆转缺氧来重新编程TME,从而导致三倍增强的CDT/PDT.
- 这种自强化纳米平台为克服基于ROS的癌症治疗中TME障碍提供了一个有前途的战略.
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