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肖海華課題組發(fā)展了一種通過生物正交反應(yīng)靶向腫瘤細(xì)胞膜的納米診療遞送系統(tǒng)
cGAS-STING的激活可增強(qiáng)抗腫瘤免疫反應(yīng)。近年來的研究表明光動(dòng)力療法（PDT）和光熱療法（PTT）可破壞細(xì)胞內(nèi)氧化還原平衡，導(dǎo)致線粒體甚至細(xì)胞核DNA損傷，泄漏至細(xì)胞質(zhì)中，從而激活STING信號(hào)通路，引起抗腫瘤免疫反應(yīng)，已成為一種激活cGAS-STING的新方法。除產(chǎn)生PDT和PTT效應(yīng)外，一些光敏劑還可產(chǎn)生熒光，用于構(gòu)建癌癥診療一體化系統(tǒng)，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(fā)和發(fā)射波長受限。無銅Click生物正交反應(yīng)可增加藥物在腫瘤組織，腫瘤細(xì)胞及細(xì)胞膜上的靶向蓄積和滯留，從而產(chǎn)生更好的療效。因此，開發(fā)新型光敏劑以彌補(bǔ)以上不足并結(jié)合生物正交反應(yīng)的優(yōu)勢(shì)，對(duì)增強(qiáng)腫瘤光免疫治療尤為重要。
在國家自然科學(xué)基金委、科技部國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃等項(xiàng)目的支持下，中國科學(xué)院化學(xué)研究所高分子物理與化學(xué)實(shí)驗(yàn)室肖海華課題組近年來緊緊圍繞生物醫(yī)用材料和生物安全材料的研究主題，在開發(fā)新型高分子基光敏劑用于腫瘤光動(dòng)力治療和免疫治療等研究方面取得了新進(jìn)展(Nat. Commun.2023, 14, 5350)。
最近，肖海華課題組發(fā)展了一個(gè)利用生物正交無銅Click反應(yīng)靶向細(xì)胞膜的納米載藥系統(tǒng)NP-DBD，可用于腫瘤的光動(dòng)力、光熱和免疫治療以及NIR-II熒光成像。首先，研究人員設(shè)計(jì)合成了具有AIE效應(yīng)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(yīng)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(huì)解離，并且能夠產(chǎn)生單線態(tài)氧（1O2）、羥基自由基（·OH）、局部高溫和NIR-II熒光（圖1C）。最后，他們發(fā)現(xiàn)NP-DBD表面的DBCO能夠與經(jīng)Ac4ManNAz預(yù)處理的癌細(xì)胞表面的疊氮基團(tuán)發(fā)生無銅Click反應(yīng)，靶向蓄積在小鼠腫瘤部位，在808 nm激光照射下產(chǎn)生PDT/PTT/NIR-II FLI效應(yīng)，更好地激活了cGAS-STING信號(hào)通路，體現(xiàn)出了優(yōu)異的腫瘤抑制效果和強(qiáng)大的免疫效應(yīng)（圖1D）。相關(guān)研究成果近期發(fā)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(jī)制圖。A) DBD的合成。B) BODTPE的結(jié)構(gòu)。C) NP-DBD的制備及功能。D)通過生物正交無銅Click反應(yīng)將?NP-DBD錨定在Ac4ManNAz孵育后的細(xì)胞膜上，以增強(qiáng)PDT/PTT/NIR-II FLI效應(yīng)并激活cGAS-STING通路，從而導(dǎo)致DC成熟和引起高效的抗腫瘤免疫反應(yīng)。
高分子物理與化學(xué)實(shí)驗(yàn)室
