本报讯 近日,放射科耿道颖教授、尹波副主任医师课题组与暨南大学附属珠海医院彭绍军博士后课题组合作开发了一种红细胞膜包裹的二硫化亚铁纳米颗粒,用于肿瘤微环境响应MRI成像指导的低温光热增强的化学动力治疗乳腺癌,相关成果于以Biomimic FeS2 nanodrug with hypothermal photothermal effect byclinical approved NIR-II light for augmented chemodynamic therapy(《仿生二硫化亚铁纳米诊疗剂在临床批准的近红外II区激光激发的低温光热效应用于化学动力增效疗法》)为题在线发表于生物材料与组织工程领域国际权威期刊ChemicalEngineeringJournal(《化学工程学报》)(IF=10.652)上。
传统影像诊断和治疗技术在诊治恶性肿瘤效果尚不理想,特别是对微环境成像效果不佳,因此,亟需基于磁共振精准影像的肿瘤高效治疗,以期降低恶性肿瘤死亡率。与正常组织相比,肿瘤区域的微环境具有自身特异性,呈弱酸性(低pH)、乏氧、富含H2O2和GSH等特征。在这项研究中,研究人员开发了一种新型的仿生红细胞膜囊泡包覆二硫化亚铁纳米颗粒(仿生二硫化亚铁纳米材料),实现了肿瘤微环境特异性响应磁共振成像指导下的低温光热增强的化学动力高效治疗。该团队利用仿生红细胞膜的无免疫原性,通过逃逸免疫系统识别,延长纳米药物血液循环时间,从而实现纳米药物在肿瘤区域的富集。随后利用二硫化亚铁纳米颗粒在近红外II区的强吸收,在激光照射下产生显著低温光热效果曰在近红外激光产生的高温环境下,二价亚铁与肿瘤微环境中过表达的H2O2反应,转变成三价铁,从而实现纳米药物的自增强MRI成像效果曰同时,二价亚铁离子与H2O2反应产生细胞毒性的羟基自由基,实现杀伤肿瘤细胞的目的。
更重要的是,该团队设计的仿生二硫化亚铁纳米材料能够通过一系列反应,在临床批准的安全功率密度近红外域区激光照射下,实现了微环境响应MRI成像引导下的肿瘤低温光热和化学动力协同高效治疗,为恶性肿瘤的高效纳米一体化诊疗剂的设计和临床转化提供新思路。
我院放射科博士生佘德君和暨南大学附属珠海医院彭绍军博士后为该论文的共同第一作者,尹波副主任医师、耿道颖教授和彭绍军博士后为本文的共同通讯作者。该研究获国家自然科学基金面上项目的支持。(放射科 佘德君)