四川大學(xué)華西醫(yī)院生物治療國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室錢志勇教授團(tuán)隊(duì)于 2019 年 2 月在 Advanced Functional Materials（影響因子: 15.621）發(fā)表文章 “Perfluorocarbon-Loaded and Redox-Activatable Photosensitizing Agent with Oxygen Supply for Enhancement of Fluorescence/Photoacoustic Imaging Guided Tumor Photodynamic Therapy”（長按下方二維碼即可閱讀原文）。
光動(dòng)力治療（photodynamic therapy，PDT）是一種很有潛力的微創(chuàng)腫瘤治療方法，已廣泛用于表皮癌、頭頸部鱗癌、食道癌和乳腺癌等抗腫瘤研究中。PDT的主要作用機(jī)制是光敏劑將吸收到的輻射能轉(zhuǎn)換給腫瘤周圍的氧氣，并產(chǎn)生細(xì)胞毒性的單線態(tài)氧（1O2）用以治療腫瘤。然而，大多光敏劑存在溶解性差、易聚集淬滅和腫瘤靶向性差等問題，特別是由于激發(fā)波長較短，光敏劑易在正常組織中激活生成 1O2產(chǎn)生非特異光毒性，導(dǎo)致它們的臨床應(yīng)用受限。另外，實(shí)體瘤乏氧也是影響PDT療效的重要因素。腫瘤細(xì)胞代謝異常旺盛，過度增殖導(dǎo)致血管系統(tǒng)發(fā)育不完善，從而在絕大多數(shù)實(shí)體瘤內(nèi)的含氧量都比正常組織要低很多。而氧氣是 PDT 起效的關(guān)鍵原料，這就導(dǎo)致了乏氧腫瘤在接受PDT時(shí)可能會(huì)產(chǎn)生療效抵抗作用。。。。。四川大學(xué)華西醫(yī)院生物治療國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室錢志勇教授團(tuán)隊(duì)于 2019 年 2 月在 Advanced Functional Materials（影響因子: 15.621）發(fā)表文章 “Perfluorocarbon-Loaded and Redox-Activatable Photosensitizing Agent with Oxygen Supply for Enhancement of Fluorescence/Photoacoustic Imaging Guided Tumor Photodynamic Therapy”（長按下方二維碼即可閱讀原文。
有鑒于此，針對PDT臨床應(yīng)用的多重限制因素，錢志勇教授團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了一種用于光動(dòng)力治療乳腺癌的腫瘤靶向輸送氧氣、還原環(huán)境響應(yīng)性激活的智能型納米化前藥遞送系統(tǒng)。我們利用化學(xué)偶聯(lián)法將光敏劑二氫卟吩e6（Ce6）通過二硫鍵偶聯(lián)到生物可降解高分子材料透明質(zhì)酸（HA）的側(cè)鏈上，制備兩親性的還原響應(yīng)激活的智能 PDT 前藥 HA-ss-Ce6（HSC），其可在水中發(fā)生自組裝形成球形納米粒。在此基礎(chǔ)上，通過超聲乳化分散法將具有高氧親和性的全氟己烷（PFH）小液滴包載入HSC內(nèi)核，構(gòu)建出一種腫瘤微環(huán)境響應(yīng)性激活的自供氧光動(dòng)力治療劑 PFH@HSC納米粒。
圖1 腫瘤微環(huán)境響應(yīng)激活的自供氧光動(dòng)力前藥PFH@HSC的構(gòu)建及體內(nèi)過程示意圖
該納米粒作為供氧的、腫瘤微環(huán)境響應(yīng)性激活的光敏藥物遞送系統(tǒng)，可以改善光敏劑的溶解性、提高光敏劑的腫瘤靶向性、克服實(shí)體腫瘤乏氧導(dǎo)致的PDT療效抵抗等。另外，利用Ce6分子本身的熒光和光聲特性，該納米體系可以實(shí)現(xiàn)熒光/光聲成像介導(dǎo)的腫瘤光動(dòng)力治療，達(dá)到診斷與治療的同步性。本研究工作期望為PDT等氧依賴性療法治療乏氧實(shí)體腫瘤提供新思路。
專家點(diǎn)評
楊志謀教授：腫瘤乏氧是目前腫瘤治療研究的一個(gè)重要攻克方向，其對化療、放療及光動(dòng)力治療等氧氣依賴性療法的療效發(fā)揮影響顯著。另外，乏氧的腫瘤也會(huì)造成腫瘤微環(huán)境 HIF-1α 等表達(dá)水平上升，導(dǎo)致腫瘤微環(huán)境惡化而治療失效。在本文中，錢志勇教授團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了一種“All-in-One”的多功能光動(dòng)力治療納米體系，旨在解決光敏劑分子難溶、靶向性不佳、非特異性光毒性及腫瘤乏氧等系列問題。作者在構(gòu)建納米體系時(shí)采用的“輔料”透明質(zhì)酸、全氟化碳等生物相容性較好，具有潛在的臨床應(yīng)用可能。該研究為其他需氧型療法的靶向納米藥物制劑的開發(fā)提供了新策略及新方法，對腫瘤靶向及微環(huán)境響應(yīng)的多功能納米制劑的開發(fā)具有較好的指導(dǎo)意義和參考價(jià)值。
楊志謀，南開大學(xué)教授，國家杰出青年基金獲得者。男，1978年出生，本科畢業(yè)于南京大學(xué)高分子系，博士畢業(yè)于香港科技大學(xué)化學(xué)系，師從徐兵教授，隨后于斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院從事博士后工作，2009年3月加入南開大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院任教授，博導(dǎo)。主要研究方向?yàn)槎嚯乃z的可控制備及生物醫(yī)療應(yīng)用。在該研究領(lǐng)域發(fā)表SCI收錄論文100余篇，論文他人SCI引用次數(shù)>6000次。獲天津市自然科學(xué)一等獎(jiǎng)（1/11），獲青年拔尖、優(yōu)秀青年基金和新世紀(jì)優(yōu)秀人才等項(xiàng)目資助。2018年入選國家杰青。
作者投稿心得
由于腫瘤的異常代謝，乏氧成為實(shí)體瘤的一種共性，這也是腫瘤具有難治性的一個(gè)重要原因。近年來，光動(dòng)力治療腫瘤的研究較熱，然而目前阻礙其臨床應(yīng)用的一些關(guān)鍵問題還沒有得到完美解決。作者經(jīng)過文獻(xiàn)調(diào)研，基于過往的研究基礎(chǔ)，構(gòu)建了一種可以兼顧解決光動(dòng)力治療腫瘤時(shí)存在的多種問題的智能納米制劑?？茖W(xué)的試驗(yàn)設(shè)計(jì)對論證前期假設(shè)來說是十分有必要的，也將直接決定了文章的說服力。另外，文章 Introduction 部分的撰寫也是非常值得重視的，一定需要把作者立題的邏輯思路講清晰，研究意義講透徹，這樣文章更容易得到編輯的認(rèn)可和同行讀者的共鳴。
通信作者
錢志勇，博士，四川大學(xué)二級(jí)教授，四川大學(xué)華西醫(yī)院腫瘤生物研究室/生物治療國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室教授、博士生導(dǎo)師，國家杰出青年基金獲得者、國家“萬人計(jì)劃”科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才，中國醫(yī)藥生物技術(shù)協(xié)會(huì)納米生物技術(shù)分會(huì)主任委員，擔(dān)任Materials Express、J Biomed Nanotechnol等學(xué)術(shù)期刊主編，擔(dān)任Chinese Chemical Letters、J Biological Engineering副主編。在納米生物材料的構(gòu)建及其在腫瘤治療和組織修復(fù)中的應(yīng)用進(jìn)行了長期的研究，目前已經(jīng)在Chem Soc Rev、Adv Funct Mater、Adv Sci、ACS Nano、Nano Lett、Biomaterials等學(xué)術(shù)期刊以通訊作者身份發(fā)表SCI論文100余篇，論文被SCI他引4000余次，H因子為50。
第一作者
胡丹蓉，博士，助理研究員。2018年畢業(yè)于四川大學(xué)生物治療國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室藥劑學(xué)專業(yè)，導(dǎo)師為錢志勇教授。畢業(yè)后繼續(xù)從事博士后研究，興趣方向?yàn)槟[瘤靶向及微環(huán)境響應(yīng)的智能納米藥物遞送系統(tǒng)的構(gòu)建與應(yīng)用基礎(chǔ)研究。目前已在Adv Funct Mater、Theranostics、Int J Nanomed等期刊發(fā)表多篇論文。
團(tuán)隊(duì)簡介
四川大學(xué)華西醫(yī)院生物治療國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室錢志勇教授團(tuán)隊(duì)
錢志勇教授2005年到生物治療國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室建立了納米生物材料研究團(tuán)隊(duì)。本課題組致力于生物醫(yī)藥工程與納米技術(shù)、材料學(xué)、醫(yī)學(xué)、藥學(xué)等多學(xué)科交叉領(lǐng)域的研究，構(gòu)建新型納米生物材料，探討其在腫瘤治療中和組織修復(fù)中的應(yīng)用基礎(chǔ)研究，以期望提高腫瘤治療效果及降低藥物毒副作用，促進(jìn)受損組織的修復(fù)。團(tuán)隊(duì)帶頭人錢志勇教授承擔(dān)了國家科技部、教育部、基金委等多個(gè)項(xiàng)目，獲得了國家杰出青年基金、優(yōu)秀青年基金資助，入選國家萬人計(jì)劃科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才，為十一五863重點(diǎn)項(xiàng)目召集人，為“四川省青年科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)”帶頭人。
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本文編輯：汪文靜
本文排版：陳紅梅 張洪雪