【文献速递】纳米纤维在肿瘤成像中的应用取得新进展

近日，广西医科大学欧阳轶强团队在开发可用于肿瘤的预成像和治疗后成像的纳米纤维方面取得了新的进展。相关研究成果已发表在国际知名期刊《Angewandte Chemie - International Edition》(IF=15.336，一区top期刊)上。


△ 图1
国际知名期刊《Angewandte Chemie - International Edition》

光动力疗法（PDT）是一种微创疗法，已被用作各种类型肿瘤的抗肿瘤治疗方法。PDT 使用了三种无毒成分，即氧气、光和光敏剂，它们本身对生物系统没有任何毒性作用。

细胞毒性活性氧（ROS）通过光源、分子氧和光敏剂的组合产生，然后可以氧化关键的细胞大分子，使肿瘤细胞通过凋亡或坏死直接死亡。与化学疗法和放射疗法不同，PDT对健康组织毒性低，这使得 PDT 成为一种有前途的现代癌症治疗方法。

但是这些光敏剂也存在许多缺点，如水溶性差、生物相容性差和非选择性，这些缺点限制了 PDT 在临床实践中的使用。

通常情况下，添加增溶剂或使用亲水基团进行化学修饰可以提高疏水光敏剂的溶解度和生物相容性。然而这常常会导致这些单体光敏剂的生物利用度低，特别是因生物降解性、生物相容性、结构和功能多样性而已被广泛用作PDT载体系统的基于肽的纳米材料。

理想情况下，系统的光敏活性应在血液循环期间关闭以减少体内全身毒性，并在特定肿瘤组织中打开以提供高 ROS 产生。

实验中，欧阳轶强团队设计并合成了一种新的pH 响应型 PEG 化卟啉-肽缀合物，命名为 PHHPEG₆。PHHPEG₆自组装成具有高纵横比的小纳米纤维，其表现出快速高效的肿瘤积累和长期的肿瘤保留，这是首次开发的一种多功能卟啉肽基纳米材料，不仅可以有效地应用于PDT中肿瘤的预成像，还可以用于预后监测。


△ 图2

PHHPEG₆ NFs的结构和特性概述


△ 图3
4T1 荷瘤小鼠静脉注射 PHHPEG₆ NFs 后不同时间点的荧光成像


在观察注射PHHPEG₆ NFs 后不同时间点的荧光成像的实验中，使用了博鹭腾AniView系列活体成像系统进行拍摄。

该研究表明， PEG6 链存在的关键是提供纳米纤维结构的稳定性。PHHPEG₆ NFs 表现出快速和有效的肿瘤积累，能延长体内肿瘤成像和有效的PDT。

此外，基于PHHPEG₆ NFs在肿瘤处的不同荧光信号有或没有 PDT 治疗的组织，这些 NFs 都可以使用监测 PDT 的过程并可能指导癌症治疗。因此，这些多功能纳米材料可控制参与整个 PDT 过程，并且与目前应用的 PDT 系统相比，具有潜在优势。

论文链接：https://doi.org/10.1002/anie.202208732