抑制细胞呼吸“节氧器”敏化乏氧肿瘤的治疗

光动力学治疗（PDT）是一种对正常组织侵袭性很小的肿瘤治疗模式；治疗过程中，输送到肿瘤部位的光敏剂会通过定点光照激活，将氧气转化为细胞毒性的活性氧(ROS)，从而杀死肿瘤细胞。因此，充足的氧气对有效的PDT非常重要。然而，肿瘤部位通常为高度乏氧特征，极大地限制光动力学治疗的效果。肿瘤的乏氧还经常造成其他肿瘤治疗手段的钝化。提升肿瘤部位的氧气含量是一种有效解决肿瘤缺氧导致治疗效率低下的对策。

传统的肿瘤乏氧解决手段是向肿瘤部位运输氧气或者在肿瘤部位原位产生氧气。但这些手段受限于制备过程复杂、氧气产生效率低下以及所携氧气容易泄漏的问题。近日，武汉大学的冯俊教授（点击查看介绍）团队另辟蹊径，制备了一种“节氧器”型纳米制剂，通过抑制细胞有氧呼吸作用，降低肿瘤细胞的氧消耗，达到缓解缺氧的目的，从而增强光动力学治疗的效果。该研究以生物相容性的可降解材料聚(D,L-丙交酯-共-乙交酯)（PLGA）为载体形成纳米囊泡结构，将疏水性的光敏剂5-(4-羧苯基)-10,15,20-三苯基卟啉（TPP）包载在PLGA囊泡的疏水层，将亲水性的一氧化氮（NO）供体硝普纳（SNP）包载在PLGA的亲水内腔中。当纳米粒子到达肿瘤部位时，释放的SNP和肿瘤部位过表达的还原型谷胱甘肽反应产生NO，NO能够抑制细胞呼吸作用力，减少细胞氧气消耗，从而有效缓解肿瘤部位的缺氧症状，提升光动力学治疗效果。该研究构建了一种通过抑制肿瘤细胞呼吸作用来增强光动力学治疗的纳米节氧器，这种节氧器对缺氧肿瘤的治疗提供了一种新的思路。

这一成果近期发表在ACS Nano上，文章的第一作者是武汉大学的博士研究生喻武洋和刘涛。

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O₂ Economizer for Inhibiting Cell Respiration To Combat the Hypoxia Obstacle in Tumor Treatments

Wuyang Yu, Tao Liu, Mingkang Zhang, Zixu Wang, Jingjie Ye, Chu-Xin Li, Wenlong Liu, Runqing Li, Jun Feng and Xian-Zheng Zhang

ACS Nano, 2019, 13, 1784, DOI: 10.1021/acsnano.8b07852

导师介绍

冯俊

https://www.x-mol.com/university/faculty/13630