传统的光动力疗法(PDT)利用光照射来根除肿瘤,其组织穿透深度相对较低(<0.5 cm),导致PDT被限制在相对较小的浅表肿瘤区域。与之相对,声动力疗法(Sonodynamic therapy,SDT)是一种新型的非侵入性肿瘤治疗方法,由于其具有较高的组织穿透深度(>10 cm),且超声的组织衰减系数可以忽略不计,因此可以应用于治疗深层或大型实体肿瘤。但由于肿瘤环境的低通透性和低氧特性,其治疗效果往往受到影响。
在此,南京大学蒋锡群、甄叙和南京邮电大学谢晨报道了一种半导体聚合物纳米颗粒(SPNC),其协同增强肿瘤穿透并缓解肿瘤缺氧,可用于大型实体肿瘤的声动力学治疗。SPNC包括一个半导体聚合物纳米颗粒核心,过氧化氢酶通过偶联反应有效地结合到纳米颗粒表面。在大实体瘤模型中,最小尺寸的SPNC1(35 nm)比SPNC2(84 nm)和SPNC3(134 nm)能更有效地穿透肿瘤间质,减轻肿瘤的缺氧状态。经超声(US)照射后,SPNC1可远程产生足够的单线态氧,以清除组织深层的肿瘤细胞。
体外实验结果证实SPNC1在超声照射下表现出优异的O2产生效率。由于具有过氧化氢酶和最小的尺寸,SPNC1不仅可以穿透整个肿瘤间质,还可以与肿瘤微环境中过量产生的H2O2反应生成O2。因此,SPNC1介导的声动力疗法能够有效治疗大型实体肿瘤,而SPNC2和SPNC3很难达到这一效果。SPNC1声动力疗法有效地抑制了大型实体瘤小鼠模型中肿瘤的生长,提供了一种综合性策略,以协同克服大型肿瘤的渗透性差和缺氧问题,从而提高治疗效果。
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https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202104125