【研究背景】

       光热疗法（PTT）已成为一种具有高选择性和微创性的有效肿瘤治疗方法。然而，热应激引发的活性氧（ROS）和免疫细胞分泌的促炎介质形成恶性正反馈循环，瘤旁组织和消融组织的时空动态变化形成炎性微环境，造成严重的预后问题。

本课题组开发了一种基于异黑色素的二维纳米调节剂，能够介导应激诱导的活性氧及时快速清除，从而打破恶性循环驱动，避免炎症过度激活，进而抑制肿瘤转移/复发，促进组织修复。以Nanomodulators Capable of Timely Scavenging ROS for Inflammation and Prognosis Control Following Photothermal Tumor Therapy为题发表在《Advanced Functional Materials》杂志上，第一作者为硕士研究生王帅。

在该体系中，异黑色素低聚物在周期性排列的DNA碱基对平面的引导作用下有序自组装(通过π-π堆叠和氢键)形成DNA-pDHN纳米片。为了阐明结构调控与快速清除ROS的关系，研究了纳米片的内部寡聚物堆积结构和光热/ROS响应解体特性。在体内和体外评估PTT后炎症的过度激活水平，以验证纳米调节剂满足治疗过程不同阶段动态需求的潜力和适应性效应。通过分析细胞因子、炎症传递关键信号蛋白的表达水平及免疫细胞(巨噬细胞和中性粒细胞)的募集和激活，阐明及时清除ROS对热消融后创面组织修复、抑制肿瘤转移和复发的贡献和机制。

【图文导读】

DNA导向异黑色素纳米片（DNA-pDHN）的合成及抗炎型光热治疗作用示意图。

图1.DNA-pDHN纳米片的形貌表征和组成分析

图2.抗氧化活性评价与ROS快速清除机制

图3.热应激ROS的快速清除与促炎反应调控

图4. 异黑色素纳米片的体内抗肿瘤效果评价

图5. 异黑色素纳米片体内清除ROS和抑制炎症能力的评价

图6. 炎症调控促进的烫伤组织快速修复

图7. 肿瘤炎症微环境调控增强的肿瘤转移/复发抑制

【小结】

       本研究通过DNA与DHN寡聚物的界面相互作用，制备了具有局部有序堆积结构的异黑色素纳米片。酚羟基的高度暴露和离域电子的有效转移导致了超快的氧化还原反应，并且该反应可以通过光热/ROS响应性结构解体的自放大过程来促进。与传统的光热剂相比，DNA-pDHN将PTT期间ROS的积累减少了25倍，下调了促炎因子，并将炎症水平调整到基线，成功调节瘤旁组织中的M2型巨噬细胞极化显著防止烧伤伤口进展并加速组织修复，同时良好控制中性粒细胞细胞外捕获表达并在消融部位大量募集CD 4 +/CD 8 + T细胞（1.6-3.2倍）抑制远端肿瘤复发。该研究为合理调控氧化还原活性纳米结构以解决光热治疗后的预后问题提供了新的研究思路。

【原文链接】

https://doi.org/10.1002/adfm.202213151