温州医科大学沈贤/南开大学齐迹 AFM：纳米催化剂协同放大增强AIEgen的光诊疗性能用于癌症免疫治疗

2024-02-22 来源：高分子科技

癌症免疫治疗引起了广泛的关注，然而，免疫治疗在临床上经常表现出低反应率，这主要是由于许多患者中观察到的"冷肿瘤"。诱导癌细胞免疫原性细胞死亡（ICD）是一种激活肿瘤细胞免疫原性非常有希望的策略。例如，利用光动力疗法（PDT）或者光热疗法（PTT）是诱导ICD的有效方法。然而，光免疫治疗的治疗效果通常受到复杂肿瘤微环境的限制。例如，缺氧会大大降低PDT的性能，并产生促肿瘤的M2巨噬细胞，导致免疫耐受。与光免疫治疗相关的另一个挑战是具有良好生物相容性和高效ROS生成或光热效应的光敏剂仍然很少。聚集诱导发光分子（AIEgens）是一种新型很有应用前景的光诊疗材料，具有优异的亮度和光疗性能。AIEgens的工作机制主要是分子内运动受限（RIM）。然而，用于制备AIE纳米微粒常用的纳米沉淀无法严格限制分子运动。因此，亟需开发新的策略，以更有效地限制分子运动，从而最大限度地提高发光亮度和光疗效果。

近日，温州医科大学沈贤和南开大学齐迹教授等提出了一种新的纳米诊疗平台，通过将聚集诱导发光分子（AIEgen）负载到介孔普鲁士蓝（PB）纳米催化剂，实现了强大的癌症光免疫治疗效果。他们首先通过结构对比，发现具有二甲胺取代的AIEgen具有高效的近红外（NIR）光诱导PDT和PTT能力。通过将AIEgen掺入多孔PBNPs中，并进一步包覆M1巨噬细胞膜，构建了具有肿瘤靶向性的纳米诊疗平台（图1）。这种策略通过纳米孔载体有效地限制了AIEgen的分子运动，使其NIR-Ⅱ荧光亮度和PDT性质显著提高。此外，PBNPs可以催化肿瘤部位过表达的H₂O₂产生氧气以增强PDT功效，同时PB的近红外吸收也能够增强光声信号和光热效应，实现多级协同放大诊断和治疗效果的作用（图2）。该纳米制剂在原位乳腺癌荷瘤小鼠中表现出显着的NIR-II荧光和光声成像信号（图3），为后续光免疫治疗提供全面的信息指导。利用其强大的ICD效应，纳米药物不仅可以显著抑制原位乳腺癌，还可以产生全细胞治疗性癌症疫苗，以保护小鼠免受肿瘤再攻击（图4）。在高度恶性的术后乳腺癌模型中，该纳米制剂可以准确检测残留肿瘤，并有效抑制术后肿瘤复发和肺转移（图5）。这项研究将为开发高效和多功能的光免疫治疗平台提供新的策略。该工作以“Boosting Theranostic Performance of AIEgens Using Nanocatalyzer for Robust Cancer Immunotherapy”为题发表在《Advanced Functional Materials》上。

图1、NIR-II AIEgen与介孔PB纳米催化剂整合以提高NIR-II荧光和光声成像引导的癌症免疫治疗性能

图2、纳米材料的表征和性质研究

图3、纳米制剂在原位乳腺癌小鼠模型中的NIR-II荧光和光声成像

图4、体内免疫激活效应和小鼠体内预防性肿瘤接种的研究

图5、乳腺癌手术切除导航和预防术后复发转移

原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202315127

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（责任编辑：xu）

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