癌症免疫疗法在治疗各种恶性肿瘤方面取得了巨大的进步。成功免疫疗法的最大障碍是癌细胞的免疫抑制肿瘤微环境(TME)和低免疫原性。要成功进行免疫疗法,必须将“冷” TME转换为“热”免疫刺激状态,以激活残留的宿主免疫反应。为此,应损坏TME中的免疫抑制平衡,应诱导免疫原性癌细胞死亡以适当刺激杀死肿瘤的免疫细胞。光动力疗法(PDT)是诱导癌细胞免疫原性死亡(ICD)并破坏免疫限制性肿瘤组织的有效方法。PDT会触发链反应,该链反应将使TME“热”并具有ICD诱导的肿瘤抗原呈现给免疫细胞。原则上,PDT和免疫疗法的战略组合将协同作用,以增强许多棘手的肿瘤的治疗结果。采用纳米载体的新技术是开发出来的,以提供光敏剂和免疫治疗剂对TME有效。新一代纳米医学已开发用于PDT免疫疗法,这将加速临床应用。
通过近红外 (NIR) 药剂进行的近红外 (NIR) 激光诱导光疗已显示出在癌症治疗中的巨大潜力。然而,由于光疗引起的肿瘤内热量不均匀或细胞毒性单线态氧 ( 1 O 2 ) 分布不均匀导致肿瘤杀伤不足,从而导致肿瘤复发和疗效不佳。为了达到较高的肿瘤杀伤效率,解决方案之一是采用光疗与其他疗法(尤其是化疗药物)的联合治疗。在本文中,通过结合化疗、光热疗法 (PTT) 和光动力疗法 (PDT),设计了一种简单有效的多模式治疗系统,实现了恶性胶质瘤的综合治疗,恶性胶质瘤是脑中最具侵袭性的肿瘤之一。合成了 IR-780 (IR780) 染料标记的成管类肽 (PepIR) 并自组装成晶体纳米管(PepIR 纳米管)。这些 PepIR 纳米管表现出优异的 PDT/PTT 效果,因为通过调节 IR780 密度,IR780 光敏剂在晶体纳米管内被有效填充并相互分离;因此,这些 IR780 分子的自猝灭显著减少。此外,由于纳米管的表面积大,可以实现有效的 DOX 负载,有助于对胶质瘤细胞进行有效的协同化疗。鉴于类肽和类肽纳米管的独特性质,我们相信本研究开发的多模态 DOX 负载 PepIR 纳米管为未来临床胶质瘤治疗提供了巨大的希望。
摘要:合成了两种四边缘取代有叔丁基磺酰基并与锌(II)或铂(II)离子配位的酞菁衍生物,并随后研究了它们的光学和光化学性质,以及在细胞、组织工程和动物模型中的生物活性。我们的研究表明,这两种合成的酞菁都是活性氧 (ROS) 的有效生成器。PtSO 2 t Bu 表现出出色的生成单线态氧的能力(Φ Δ = 0.87 − 0.99),而 ZnSO 2 t Bu 除了 1 O 2 之外(Φ Δ = 0.45 − 0.48)还能有效生成其他 ROS,尤其是· OH。考虑到未来的生物医学应用,还确定了测试的酞菁对生物膜的亲和力(分配系数;log P ow )及其与血清白蛋白的主要相互作用。为了方便生物给药,我们利用 Pluronic 三嵌段共聚物开发了这些酞菁的水分散性配方,以防止自聚集并改善其向癌细胞和组织的输送。结果表明,当酞菁被掺入可定制的聚合物胶束中时,细胞摄取和光毒性显著增加。此外,在 hiPSC 递送的类器官和携带 CT26 肿瘤的 BALB/c 小鼠中研究了封装酞菁在体内分布的改善和光动力学功效。这两种光敏剂都表现出很强的抗肿瘤活性。值得注意的是,血管靶向光动力疗法 (V-PDT) 导致 84% 的 ZnSO 2 t Bu 治疗小鼠和 100% 的 PtSO 2 t Bu 治疗小鼠的肿瘤完全消除,并且治疗后长达五个月内迄今未观察到复发。对于 PtSO 2 t Bu 而言,效果明显更强,可提供更广泛的光剂量范围,以实现有效的 PDT。关键词:高级细胞模型、抗癌活性、类器官、光动力疗法 (PDT)、酞菁、活性氧 (ROS)、血管靶向光动力疗法 (V-PDT) ■ 简介
绝大多数药物都可以渗透到组织和细胞中,无论其实际治疗需求如何。这会导致副作用,这限制了药物的使用并需要减少治疗剂量。此外,由于细胞的渗透不良,因此无法使用许多潜在的药物,因为它们的电荷或大尺寸限制了它们通过生物膜的穿透。由于这些原因,细胞亚药物的递送成为医疗和药物领域的迅速增长的研究领域。许多生物学活性剂可以转运到特定的细胞室中,以发挥其活性或获得更高的活性。There are drugs, like photosensitizers ( Rosenkranz et al., 2000 ), radionuclides emitting short-range particles ( Sobolev, 2018 ; Rosenkranz et al., 2020 ), anticancer, antimicrobial, and antiviral drugs ( Torchilin, 2014 ), that can exert their maximum effect within a certain compartment.尽管在亚细胞递送方法的发展中取得了长足的进步,但在候补名单上,许多类型的生物活性分子(可能在临床环境中可以利用)。通过制造大分子(如抗体(Slastnikova et al。,2018),适体(Marshall和Wagstaff)或自然调节蛋白等方法的方法吸引了特殊的兴趣。在Kumar及其同事的评论文章中详细讨论了此问题(Kumar等人)。上述所有代理都可以称为本地作用,因为它们的作用或相互作用仅限于特定的亚细胞隔室。他们可能还需要特殊的运送车辆,并且可以用于细胞特异性影响。该研究主题的主要目标是突出显示当前递送车辆将当地作用的药物进入特定细胞的目标隔室。在“药理学前沿”(2018-2019)发表的研究主题“针对抗癌代理的靶向亚细胞递送”(2018-2019)中讨论了该领域的一些成就。本研究主题中介绍了最新的想法和新思想的评论,以展示开发策略以有效地将药物运送到特定的亚细胞部位的策略。细胞内膜传输途径,促进活性分子进入亚细胞位置,对于亚细胞靶向设计至关重要。细胞内靶向分娩的另一项任务是治疗多种疾病,尤其是癌症,是高度特异性分子靶向的设计。DNA适体分子是该领域中快速生长的工具,可用于特定细胞表面靶向,随后的内在化和与细胞内靶标分子(Marshall和Wagstaff)的相互作用。目前,适体在可以广泛地
缺点仍然存在。近几十年来,出现了几种治疗癌症的替代方法。其中最成功的例子是免疫疗法,它已被许多现行癌症治疗指南推荐 [2]。然而,随着其在临床上的广泛应用,一些问题也随之出现。它们包括免疫疗法相关的副作用和相对较低的治疗效率 [3–5]。此外,一个令人困惑的问题是部分患者(但不是全部)对免疫疗法敏感。另一种新兴的治疗方法是光疗法,它在抗癌研究中非常流行,并已被证明可有效抑制癌症 [6 , 7]。然而,光疗法也有局限性。例如,只有表层肿瘤才能用光疗法治疗。此外,光热转变效率低下,需要进一步修改传统的光敏剂,以使光疗法得到更广泛的应用。随着纳米技术的进步和纳米医学研究力度的不断加大,基于纳米粒子的抗肿瘤溶液被认为是一种更好的治疗选择 [8 , 9]。为了提高抗癌效率,人们发明并合理设计了各种纳米载体,包括胶束、脂质体、纳米凝胶、纳米胶囊、纳米乳液、纳米复合物和其他设计[10–22]。其中一些纳米制剂已用于临床抗癌治疗[23–26]。通常,各种纳米载体作为药物载体给药,其功能是将负载在纳米载体中或化学结合到表面的各种抗癌剂运送到肿瘤[27–30]。某些类型的纳米药物由于其物理和化学特性也能够抑制肿瘤[27 , 31]。各种类型纳米药物的主要治疗能力依赖于它们在肿瘤部位的局部积累,而靶向特异性仍然是一个挑战。纳米载体在其他主要器官和健康细胞中的非特异性分布总会削弱治疗效果并导致严重的全身副作用。许多正在进行的研究的目标是开发策略来增强各种纳米药物在肿瘤内的积累,无论是被动的还是主动的。由于肿瘤血管的异常渗漏和不良的淋巴引流,增强的渗透性和滞留性 (EPR) 效应被动地促进了纳米颗粒在目标区域的局部积累 [32–34] 。然而,由于大多数基于纳米粒子的药物递送系统都是人工合成的,受体生物体能够准确、有效地识别“非自身”纳米粒子。因此,这些纳米材料会通过网状内皮系统迅速被清除[35,36]。因此,适当的修饰可以提高生物相容性并延长循环半衰期,从而增强EPR效应,从而改善各种纳米粒子的被动积累。使用聚乙二醇(PEG)修饰纳米粒子的生物界面曾被认为是提高纳米粒子生物相容性和循环半衰期的有效方法。然而,重复施用PEG修饰的纳米载体已被证明会刺激抗PEG抗体的分泌并诱导针对
