澳门大学代云路课题组 Angew: 硫化氢重新编程肿瘤细胞氧代谢增强癌症放疗

2022-02-22 来源：高分子科技

鉴于放疗在肿瘤缺氧环境下欠佳的疗效，如何提高放疗的疗效是目前临床应用中的一个重要的课题。近日，澳门大学代云路助理教授课题组开发了一种金属-多酚纳米增敏剂，利用硫化氢重新编程氧代谢增强癌症放疗并激活机体免疫原性。

氧含量在肿瘤进展和肿瘤对治疗的反应中起着重要作用。但是肿瘤细胞的异常增殖导致了过高的耗氧量以及肿瘤内部的缺氧环境。内部缺氧的环境促进了肿瘤“瓦博格效应”，造成肿瘤微环境的酸化，免疫抑制，并使放疗这种耗氧型治疗模式失效。传统提高肿瘤含氧量的方法是利用血红蛋白(Hb)和全氟化合物结合氧气直接供氧和通过原位过氧化氢(H₂O₂)酶解自供氧。区别于以上这些氧合策略，通过重新编程氧代谢来抑制肿瘤耗氧的方式，能够迅速提升肿瘤组织内部含氧量，对耗氧型治疗来说是一种极具潜力的优化模式。（图一）

图一，近红外第二窗口荧光成像指导下，硫化氢改善肿瘤氧合配合金属多酚放疗增敏剂，增强放疗疗效并激活机体免疫原性。

在这项工作中，作者通过两亲性聚合物(poloxamer F127, PLX)装载酸敏感的H₂S供体(PEG-DTC)并螯合了铪离子的多酚结构半导体聚合物(Hf-PSP)，形成了金属-多酚纳米增敏剂(Hf-PSP-DTC@PLX)。Hf-PSP-DTC@PLX中的半导体聚合物单元能够发射出高组织穿透性的近红外第二窗口荧光实现治疗的精准性。在酸性肿瘤为环境下，控制PEG-DTC产生合理剂量的H₂S抑制线粒体呼吸作用并降低肿瘤细胞的耗氧量，从而有效地实现细胞氧代谢重新编程，改善肿瘤氧合效果。由于铪离子增敏，在X光照射后，保存下来的氧气被充分激活成为活性氧化物实现放疗的疗效增强。同时，在治疗过程中，免疫细胞(CD4⁺和CD8⁺ T细胞)能够被有效地活化和浸润，增强了机体的免疫原性。这种通过改善氧合和氧利用的协同治疗策略在优化耗氧型治疗方面具有广阔的应用前景。

这一成果近期发表在Angewandte Chemie International Edition上，文章的通讯作者是澳门大学代云路助理教授，第一作者是澳门大学博士后李杰（现南京工业大学副教授），澳门大学博士后谢丽斯（现中山大学孙逸仙纪念医院副教授）和澳门大学博士研究生桑玮。

论文信息：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202200830

A Metal-Phenolic Nanosensitizer Performs Hydrogen Sulfide-Reprogrammed Oxygen Metabolism for Cancer Radiotherapy Intensification and Immunogenicity

Jie Li, Lisi Xie, Wei Sang, Wenxi Li, Guohao Wang, Jie Yan, Zhan Zhang, Hao Tian, Quli Fan, Yunlu Dai*

Angew. Chem. Int. Ed., 2022, DOI: 10.1002/anie.202200830

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（责任编辑：xu）

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