肖海華課題組發展了一種通過生物正交反應靶向腫瘤細胞膜的納米診療遞送系統
cGAS-STING的激活可增強抗腫瘤免疫反應。近年來的研究表明光動力療法（PDT）和光熱療法（PTT）可破壞細胞內氧化還原平衡，導致線粒體甚至細胞核DNA損傷，泄漏至細胞質中，從而激活STING信號通路，引起抗腫瘤免疫反應，已成為一種激活cGAS-STING的新方法。除產生PDT和PTT效應外，一些光敏劑還可產生熒光，用于構建癌癥診療一體化系統，然而，目前的光敏劑存在一些局限性，如腫瘤靶向性不理想、聚集引起的淬滅（ACQ）以及激發和發射波長受限。無銅Click生物正交反應可增加藥物在腫瘤組織，腫瘤細胞及細胞膜上的靶向蓄積和滯留，從而產生更好的療效。因此，開發新型光敏劑以彌補以上不足并結合生物正交反應的優勢，對增強腫瘤光免疫治療尤為重要。
在國家自然科學基金委、科技部國家重點研發計劃等項目的支持下，中國科學院化學研究所高分子物理與化學實驗室肖海華課題組近年來緊緊圍繞生物醫用材料和生物安全材料的研究主題，在開發新型高分子基光敏劑用于腫瘤光動力治療和免疫治療等研究方面取得了新進展(Nat. Commun.2023, 14, 5350)。
最近，肖海華課題組發展了一個利用生物正交無銅Click反應靶向細胞膜的納米載藥系統NP-DBD，可用于腫瘤的光動力、光熱和免疫治療以及NIR-II熒光成像。首先，研究人員設計合成了具有AIE效應的新型光敏劑BODTPE（圖1B），并將其作為聚合單體且以DBCO-PEG2K-amine作封端劑，合成了ROS響應且具有靶向功能的高分子DBD（圖1A）。隨后，他們將DBD和mPEG-DSPE2K通過自組裝制備成納米粒NP-DBD。NP-DBD在808 nm激光照射下會解離，并且能夠產生單線態氧（1O2）、羥基自由基（·OH）、局部高溫和NIR-II熒光（圖1C）。最后，他們發現NP-DBD表面的DBCO能夠與經Ac4ManNAz預處理的癌細胞表面的疊氮基團發生無銅Click反應，靶向蓄積在小鼠腫瘤部位，在808 nm激光照射下產生PDT/PTT/NIR-II FLI效應，更好地激活了cGAS-STING信號通路，體現出了優異的腫瘤抑制效果和強大的免疫效應（圖1D）。相關研究成果近期發表在Advanced Materials (2023, doi.org/10.1002/adma.202305668)，論文第一作者為博士研究生崔敏輝，通訊作者為肖海華研究員。
圖1. NP-DBD的制備以及抗腫瘤機制圖。A) DBD的合成。B) BODTPE的結構。C) NP-DBD的制備及功能。D)通過生物正交無銅Click反應將?NP-DBD錨定在Ac4ManNAz孵育后的細胞膜上，以增強PDT/PTT/NIR-II FLI效應并激活cGAS-STING通路，從而導致DC成熟和引起高效的抗腫瘤免疫反應。
高分子物理與化學實驗室
