

迫切需要开发一种有效的纳米放射增敏系统,该系统可以提高癌细胞的放射剂量以增敏放射疗法(RT),同时又不损伤正常组织。中科院高能物理所谷战军、尹文艳和首都师范大学王强合作构建了一种肿瘤微环境(TME)响应性减小尺寸的二硫化钼/二氧化铪(MoS2 / HfO2)右旋糖酐(M / H-D)纳米放疗增敏剂。在肿瘤微环境中,M / H-D可以降解并释放二氧化铪纳米颗粒(HfO2 NPs),以增强近红外(NIR)暴露时HfO2 NPs的肿瘤渗透能力,这可以解决HfO2 NPs深部渗透不足的瓶颈。

同时,NIR光热疗法提高了肿瘤微环境中M / H-D纳米放射增敏剂的过氧化物酶样催化效率,该酶选择性地将肿瘤内过表达的H2O2催化为高度氧化的羟基自由基(•OH)。PTT诱导的热量还缓解了肿瘤内的缺氧,从而增敏放疗。因此,这种肿瘤微环境响应的精确的纳米放射增敏作用可提高辐射效率,有效抑制肿瘤生长,并且可通过计算机断层扫描(CT)和光声成像(PAT)进行实时监测。

本文通过将右旋糖酐简单地组装到MoS2 / HfO2的表面上,开发了一种多合一的MoS2 / HfO2-右旋糖酐(M / H-D)纳米放疗增敏剂平台。同时实现了增强的瘤内血氧水平,改善了微环境中过氧化物酶样催化功能,在NIR辐射下增强了细胞内化和渗透。在治疗过程中,M / H-D作为一种有效的近红外光热纳米剂,减轻了肿瘤的缺氧,从而克服了与缺氧相关的放疗耐药性。

同时,作为过氧化物酶样纳米催化剂,M / H-D选择性催化肿瘤内过表达的H2O2产生高毒性•OH,从而增强癌细胞的DNA损伤,同时保护了正常组织。基于M / H-D的精确纳米放射增敏策略不仅可以高度抑制肿瘤的生长,而且可以通过CT和PAT成像对肿瘤的穿透和缓解性缺氧进行原位检测。

原文链接:
https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsnano.0c03094