切伦科夫辐射(CR)诱导的治疗(CRIT)能够有效克服传统光动力治疗(PDT)的光穿透深度有限的局限性。然而,如何实现CRIT的有效性和安全性之间的平衡仍然是一个重大的挑战。有鉴于此,上海交通大学张春富教授和新加坡国立大学陈小元教授设计了一种双锁定策略,即连续递送pH激活的光敏剂BCM(被牛血清白蛋白(BSA)封装的Ce6和二氧化锰纳米点)以及68Ga标记的靶向CD47的C2纳米抗体(68Ga-C2),以实现安全有效的肿瘤CRIT。
本文要点:
(1)BCM可作为肿瘤微环境(TME)的调节剂和由pH活化的光敏剂。由于MnO2纳米点会诱导荧光猝灭和系间窜越(ISC)减弱,因此BCM在正常组织中所产生的光毒性极低。当其暴露于酸性TME中,BCM能够“解锁”其双功能,通过触发自级联催化反应产生O2和细胞毒性HO⋅,并同时消耗谷胱甘肽。随后,来自68Ga-C2的切伦科夫辐射能够激发BCM中被活化的Ce6分子,以有效诱导单线态氧的产生,并且被预先调控的TME也会进一步增强单线态氧的产生效率。
(2)研究发现,酸性TME靶向肿瘤的68Ga-C2是实现CRIT的两个“关键”,能够确保在肿瘤部位选择性地实现活性氧(ROS)爆发,并同时最大限度地减少正常组织中的ROS产生。实验结果表明,由pH激活的CRIT可诱导肿瘤细胞的DNA损伤和线粒体功能障碍,进而在表达CD47的LS174T肿瘤模型中安全、有效地抑制肿瘤的生长。综上所述,该研究充分凸显了pH活化的光敏剂在肿瘤治疗中的应用潜力,能够为实现CR诱导的肿瘤治疗提供新的借鉴与参考。
Qinghe Wu. et al. A sequential dual-locked strategy with pH-responsive activation of photosensitizers and precise Cerenkov radiation delivery for cancer theranostics. Nano Today. 2023
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1748013223002335