Light amplified oxidative stress in tumor microenvironment by carbonized hemin nanoparticles for boosting photodynamic anticancer therapy.
Light amplified oxidative stress in tumor microenvironment by carbonized hemin nanoparticles for boosting photodynamic anticancer therapy.
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碳化血红素纳米颗粒光放大肿瘤微环境中的氧化应激，促进光动力抗癌治疗
DOI：
10.1038/s41377-021-00704-5
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发表时间：
2022-03-01
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Gu B
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Lin L;Pang W;Jiang X;Ding S;Wei X;Gu B
光动力疗法（PDT）利用光激发光敏剂（PSs）产生活性氧（ROS），进而消融癌细胞或病变组织。在过去几十年里，因其独特优势，该疗法备受关注。然而，光动力疗法的发展受到光敏剂固有特性和肿瘤微环境（TME）的限制。因此，迫切需要探索具有肿瘤微环境调控能力的高性能光敏剂，以提高治疗效果。在此，我们报道了一种通过简便合成方法制备的新型工程化光敏剂——聚合物包裹的碳化氯化血红素纳米颗粒（P - CHNPs），用于增强光动力抗癌治疗效果。对氯化血红素进行溶剂热处理，使得合成的P - CHNPs能够增强肿瘤微环境中的氧化应激，且在光照下这种氧化应激可进一步放大。由于提高了活性氧（羟基自由基和单线态氧）的生成效率、缓解了缺氧状态并消耗了谷胱甘肽，P - CHNPs在体外和体内均取得了优异的光动力治疗效果。此外，P - CHNPs在体外和体内均具有卓越的生物相容性，且光动力治疗效果得到增强，这使其成为未来转化研究中有潜力的治疗剂。
我们通过简便的合成方法报道了一种新型工程化光敏剂——聚合物包裹的碳化氯化血红素纳米颗粒（P - CHNPs），用于增强光动力疗法（PDT）效果。合成的P - CHNPs在肿瘤微环境中实现了增强的氧化应激，在光照下这种氧化应激可进一步放大，从而在体外和体内均实现了优异的光动力治疗效果。此外，P - CHNPs在体外和体内均具有卓越的生物相容性，且光动力治疗效果得到增强，这使其成为未来转化研究中有潜力的治疗剂。
Photodynamic therapy (PDT), which utilizes light excite photosensitizers (PSs) to generate reactive oxygen species (ROS) and consequently ablate cancer cells or diseased tissue, has attracted a great deal of attention in the last decades due to its unique advantages. However, the advancement of PDT is restricted by the inherent characteristics of PS and tumor microenvironment (TME). It is urgent to explore high-performance PSs with TME regulation capability and subsequently improve the therapeutic outcomes. Herein, we reported a newly engineered PS of polymer encapsulated carbonized hemin nanoparticles (P-CHNPs) via a facile synthesis procedure for boosting photodynamic anticancer therapy. Solvothermal treatment of hemin enabled the synthesized P-CHNPs to enhance oxidative stress in TME, which could be further amplified under light irradiation. Excellent in vitro and in vivo PDT effects were achieved due to the improved ROS (hydroxyl radicals and singlet oxygen) generation efficiency, hypoxia relief, and glutathione depletion. Moreover, the superior in vitro and in vivo biocompatibility and boosted PDT effect make the P-CHNPs a potential therapeutic agent for future translational research.
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DOI：
10.3322/caac.20114
发表时间：
2011-07
期刊：
CA: a cancer journal for clinicians
影响因子：
--
作者：
Agostinis P;Berg K;Cengel KA;Foster TH;Girotti AW;Gollnick SO;Hahn SM;Hamblin MR;Juzeniene A;Kessel D;Korbelik M;Moan J;Mroz P;Nowis D;Piette J;Wilson BC;Golab J
通讯作者：
Golab J
影响因子：
2.3
作者：
Drössler, P;Holzer, W;Hegemann, P
通讯作者：
Hegemann, P
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影响因子：
16.6
作者：
Ge, Jiechao;Lan, Minhuan;Zhou, Bingjiang;Liu, Weimin;Guo, Liang;Wang, Hui;Jia, Qingyan;Niu, Guangle;Huang, Xing;Zhou, Hangyue;Meng, Xiangmin;Wang, Pengfei;Lee, Chun-Sing;Zhang, Wenjun;Han, Xiaodong
通讯作者：
Han, Xiaodong
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通讯作者：
Xie, Zhigang
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通讯作者：
Chen, Xiaoyuan