根據(jù)最新統(tǒng)計(jì),癌癥仍然是全世界公共衛(wèi)生的嚴(yán)重威脅,迫切需要新的癌癥治療方法。目前,大多數(shù)臨床癌癥療法仍然難以完全治愈癌癥并具有嚴(yán)重的副作用,這導(dǎo)致轉(zhuǎn)移,擴(kuò)散和耐藥性突變??焖?,完整,針對(duì)性和安全的腫瘤治療仍然是癌癥治療中的關(guān)鍵問(wèn)題。
2020年7月2日,清華大學(xué)朱永法及中國(guó)科學(xué)院理化技術(shù)研究所Shanyue Guan共同通訊在National Science Review 在線發(fā)表題為“Photogenerated holes induced rapid eliminating of solid tumors by the supramolecular porphyrin photocatalyst”的研究論文,該研究建立了一種超分子光催化劑Nano-SA-TCPP,可在600-700 nm波長(zhǎng)下進(jìn)行照射,治療實(shí)體瘤,實(shí)體瘤(100 mm3)可以在10分鐘內(nèi)消除。
光催化治療后50天小鼠存活率從0%增加到100%。基于卟啉的光催化劑由于尺寸選擇作用可以被癌細(xì)胞靶向地內(nèi)化而不進(jìn)入正常細(xì)胞。該療法對(duì)正常細(xì)胞和生物體沒(méi)有毒性和副作用。而且,光催化療法對(duì)多種癌細(xì)胞系有效。由于其高效,安全和通用性,光催化療法為我們提供了征服腫瘤的新方法。
用于癌癥治療的納米藥物已廣泛用于臨床前和臨床應(yīng)用,尤其是采用光療方法,可以精確地靶向腫瘤并最大程度地減少對(duì)正常細(xì)胞的損害。光熱療法(PTT)利用納米顆粒的光熱效應(yīng)在42°C以上產(chǎn)生局部熱量以殺死癌細(xì)胞。PTT具有一些引人入勝的獨(dú)特優(yōu)勢(shì),例如其侵襲性小和有效性高。
然而,光熱劑(PTA)的金屬和碳基納米材料很難被代謝,從而導(dǎo)致累積毒性并對(duì)大腦,腎臟,肝臟和其他器官造成永久性損害。光熱劑(PTA)的有機(jī)小分子,相對(duì)較低的光熱穩(wěn)定性和光熱轉(zhuǎn)化效率(PCE)限制了其臨床應(yīng)用。對(duì)于其他PTA,如其他無(wú)機(jī)2D材料和聚合物納米粒子,其合成策略過(guò)于復(fù)雜,通常具有較大的尺寸分布。
另一種臨床批準(zhǔn)的光療法是光動(dòng)力療法(PDT),它利用光活化光敏劑(PSs)和氧氣產(chǎn)生的外源性活性氧(ROS)殺死癌細(xì)胞。由于ROS是化學(xué)反應(yīng)性自由基或源自氧分子的非自由基分子,因此PDT是一種氧依賴性過(guò)程,可破壞多種癌細(xì)胞。結(jié)果,重復(fù)的PDT治療沒(méi)有耐藥性。盡管有這些優(yōu)點(diǎn),但由于缺氧腫瘤微環(huán)境中需要氧化性中間物質(zhì),因此通常效率低下,需要重復(fù)治療。
由光子能量驅(qū)動(dòng)的光催化作用可氧化或還原底物分子。最近,光催化劑已應(yīng)用于與生命有關(guān)的抗菌和抗病毒]領(lǐng)域,這激發(fā)了光催化劑可能對(duì)腫瘤治療具有作用。不久前,研究人員報(bào)道了一種制備自組裝四羧基苯基卟啉(SA-TCPP)的超分子光催化劑的方法,并證明了其被420-750nm波長(zhǎng)的光激發(fā)的氧化能力?;谶策姆肿铀幬镉捎谄涑錾纳锶萘亢蛦尉€態(tài)氧的釋放而被廣泛用于PDT,其中一些已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了臨床應(yīng)用。
眾所周知,光療方法的障礙之一是其滲透深度,這對(duì)于檢測(cè)也很重要。在600和1200nm之間的紅色/ NIR光區(qū)域稱為組織的光學(xué)窗口,有利于深度穿透??紤]到上述情況,研究人員試圖利用SA-TCPP的光生孔實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)體瘤的強(qiáng)氧化殺傷,并形成癌細(xì)胞的Theragnostic系統(tǒng)。如果這個(gè)想法可行,那么它可能比PDT和PTT更有效,因?yàn)樗恍枰獰崃亢脱鯕?,這更適合于腫瘤微環(huán)境。
治療機(jī)制(圖源自National Science Review )
該研究建立了一種超分子光催化劑Nano-SA-TCPP,可在600-700 nm波長(zhǎng)下進(jìn)行照射,治療實(shí)體瘤,實(shí)體瘤(100 mm3)可以在10分鐘內(nèi)消除。 光催化治療后50天小鼠存活率從0%增加到100%?;谶策墓獯呋瘎┯捎诔叽邕x擇作用可以被癌細(xì)胞靶向地內(nèi)化而不進(jìn)入正常細(xì)胞。 該療法對(duì)正常細(xì)胞和生物體沒(méi)有毒性和副作用。 而且,光催化療法對(duì)多種癌細(xì)胞系有效。 由于其高效,安全和通用性,光催化療法為我們提供了征服腫瘤的新方法。
參考消息:
https://academic.oup.com/nsr/article/doi/10.1093/nsr/nwaa155/5866536?searchresult=1