港中深唐本忠/南开大学齐迹/医科院工程所李稳《自然·通讯》：多功能可视化成像引导的光触发自加速癌症联合免疫治疗

对重大疾病的全面综合诊断和治疗是实现精准医疗的重要策略。恶性肿瘤目前仍然严重威胁着人类的生命健康。精准诊断可以提高肿瘤的早期检出率，但是单一成像模式往往无法提供全面的疾病信息。例如，荧光成像具有很高的灵敏度，但组织穿透能力有限；而光声（PA）成像则具有很好的穿透深度和空间分辨率，但灵敏度相对较低。因此，荧光和PA成像的结合可以更加精准地引导治疗。作为一种新兴的治疗模式，免疫治疗是一种非常具有前景的癌症治疗手段并且已经取得临床应用。然而，目前临床上很多病人对免疫治疗不敏感，主要是由于肿瘤的特殊微环境造成的。因此改善肿瘤免疫微环境可以大大提高免疫治疗的效果，如免疫原性细胞死亡（ICD）是一种激活肿瘤细胞免疫原性以增强抗肿瘤免疫反应的有效方法。由于肿瘤部位乏氧等条件的限制，单一的ICD试剂往往无法实现理想的效果。因此，联合免疫治疗成为治疗肿瘤的有效策略。

近日，香港中文大学（深圳）唐本忠院士、南开大学齐迹教授和中国医学科学院生物医学工程研究所李稳研究员合作，在Nature Communications上发表了题为A photo-triggered self-accelerated nanoplatform for multifunctional image-guided combination cancer immunotherapy的研究论文。该研究报道了一种用于多功能成像引导光触发自加速癌症联合免疫治疗的策略。作者设计并合成了含有不同取代基的近红外聚集诱导发光分子（AIEgen）。通过性能的研究对比，发现引入甲氧基能够增强光吸收能力从而提高荧光和PA的亮度。另外，甲氧基取代基还可以通过增强系间穿越（ISC）过程来提高I型和II型光动力产生ROS的能力，克服光敏剂在乏氧条件下效率降低的问题。作者将高性能AIEgen与基于紫杉醇（PTX）的乏氧响应前药结合制备成纳米微粒，并进一步包裹M1巨噬细胞膜，得到了一种肿瘤靶向的诊疗试剂，在肿瘤深层部位也表现出很好的积聚。通过高灵敏度的体内荧光成像和高空间分辨率的PA成像，可以精确地描绘肿瘤位置，为肿瘤治疗提供准确指导。光引发产生ROS能够诱导肿瘤ICD，同时光动力治疗（PDT）过程可以消耗局部氧气，形成更严重缺氧的肿瘤微环境，加速PTX前药的释放，实现“1+1>2”的抗肿瘤免疫效果。PDT和PTX前药的自加速免疫治疗不仅能引发强烈的抗肿瘤免疫效应抑制原发性肿瘤，还能抑制远端肿瘤的生长。该工作通过将高性能光敏剂和乏氧响应前药相结合，构建了一种光引发自加速的纳米诊疗系统，实现多功能成像引导的精准联合免疫治疗。

该论文的第一作者为南开大学生命科学学院的博士研究生康晓颖和张源，香港中文大学（深圳）唐本忠院士、南开大学齐迹和中国医学科学院生物医学工程研究所李稳为该论文的共同通讯作者。

原文链接：

https://www.nature.com/articles/s41467-023-40996-2

转自：“高分子科学前沿”微信公众号

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