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Mitochondria-Targeting AIEgens as Pyroptosis Inducers for Boosting Type-I Photodynamic Therapy of Tongue Squamous Cell Carcinoma
ACS Nano ( IF 15.8 ) Pub Date : 2024-09-13 , DOI: 10.1021/acsnano.4c06808 Ying Peng 1 , Rufan Mo 1 , Mingwang Yang 2 , Huilin Xie 2 , Fulong Ma 2 , Zeyang Ding 1 , Song Wu 3 , Jacky W Y Lam 2 , Juan Du 1 , Jianquan Zhang 1 , Zheng Zhao 1 , Ben Zhong Tang 1, 2
ACS Nano ( IF 15.8 ) Pub Date : 2024-09-13 , DOI: 10.1021/acsnano.4c06808 Ying Peng 1 , Rufan Mo 1 , Mingwang Yang 2 , Huilin Xie 2 , Fulong Ma 2 , Zeyang Ding 1 , Song Wu 3 , Jacky W Y Lam 2 , Juan Du 1 , Jianquan Zhang 1 , Zheng Zhao 1 , Ben Zhong Tang 1, 2
Affiliation
The development of a photosensitizer (PS) that induces pyroptosis could be a star for photodynamic therapy (PDT), particularly with type-I PSs that produce reactive oxygen species (ROS) in a hypoxic tumor microenvironment. Since pyroptosis is a recently characterized cell death pathway, it holds promise for advancing PDT in oncology, with PSs playing a critical role. Herein, we develop a PS named Th-M with aggregation-induced emission (AIE) characteristics for type-I PDT against tongue squamous cell carcinoma (TSCC). Th-M stands out for its exceptional mitochondrial-targeting ability, which triggers mitochondrial dysfunction and leads to Caspase-3 and Gasdermin E (GSDME) cleavage under white light irradiation, inducing pyroptosis in TSCC cells. Our studies verify the effectiveness of Th-M in destroying cancer cells in vitro and suppressing tumor growth in vivo while also demonstrating a favorable biosafety profile. This work pioneers the application of Th-M as a mitochondria-targeted, type-I PS that leverages the mechanism of pyroptosis, offering a potent approach for the treatment of TSSC with promising implications for future PDT of cancers.
中文翻译:
线粒体靶向 AIEgens 作为细胞焦亡诱导剂,促进舌鳞状细胞癌的 I 型光动力治疗
诱导焦亡的光敏剂(PS)的开发可能成为光动力疗法(PDT)的明星,特别是在缺氧肿瘤微环境中产生活性氧(ROS)的I型PS。由于细胞焦亡是最近表征的一种细胞死亡途径,因此它有望在肿瘤学中推进 PDT,其中 PS 发挥着关键作用。在此,我们开发了一种名为 Th-M 的 PS,具有聚集诱导发射(AIE)特性,用于针对舌鳞状细胞癌(TSCC)的 I 型 PDT。 Th-M 因其卓越的线粒体靶向能力而脱颖而出,可触发线粒体功能障碍并导致 Caspase-3 和 Gasdermin E (GSDME) 在白光照射下裂解,从而诱导 TSCC 细胞焦亡。我们的研究验证了 Th-M 在体外破坏癌细胞和抑制体内肿瘤生长的有效性,同时也证明了良好的生物安全性。这项工作开创了 Th-M 作为一种靶向线粒体的 I 型 PS 的应用,利用细胞焦亡机制,为 TSSC 的治疗提供了一种有效的方法,对未来的癌症 PDT 具有广阔的前景。
更新日期:2024-09-13
中文翻译:
线粒体靶向 AIEgens 作为细胞焦亡诱导剂,促进舌鳞状细胞癌的 I 型光动力治疗
诱导焦亡的光敏剂(PS)的开发可能成为光动力疗法(PDT)的明星,特别是在缺氧肿瘤微环境中产生活性氧(ROS)的I型PS。由于细胞焦亡是最近表征的一种细胞死亡途径,因此它有望在肿瘤学中推进 PDT,其中 PS 发挥着关键作用。在此,我们开发了一种名为 Th-M 的 PS,具有聚集诱导发射(AIE)特性,用于针对舌鳞状细胞癌(TSCC)的 I 型 PDT。 Th-M 因其卓越的线粒体靶向能力而脱颖而出,可触发线粒体功能障碍并导致 Caspase-3 和 Gasdermin E (GSDME) 在白光照射下裂解,从而诱导 TSCC 细胞焦亡。我们的研究验证了 Th-M 在体外破坏癌细胞和抑制体内肿瘤生长的有效性,同时也证明了良好的生物安全性。这项工作开创了 Th-M 作为一种靶向线粒体的 I 型 PS 的应用,利用细胞焦亡机制,为 TSSC 的治疗提供了一种有效的方法,对未来的癌症 PDT 具有广阔的前景。