Page 128 - 《中国药房》2023年14期
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和目标肿瘤组织,在肿瘤的早期诊断和后续治疗中均展 能达到致死量,无法完全消除所有癌细胞,为后续乳腺
现了巨大的发展潜力。但传统光疗剂存在光响应持续 癌转移扩散留下隐患。此外,上述光疗剂还存在释放的
时间短、效率低、靶向性差、生物相容性差等缺点。随着 热能持续时间短、光热转换效率低、渗透度低、易造成皮
[9]
纳米技术的发展,新型复合纳米光疗剂应运而生。基于 肤烧伤、给患者带来疼痛等不足 。PDT 法中使用的光
此,本文总结了近5年新型复合纳米光疗剂在乳腺癌治 敏剂主要包括5-氨基乙酰丙酸、二氢卟吩e6(chlorin e6,
疗领域的最新研究进展,现报道如下。 Ce6)、Photochlor(HPPH)、亚 甲 基 蓝(methylene blue,
1 光疗法的作用机制 MB)、酞菁等,但这些光敏剂在进入组织内部后,其内源
光疗法包括光热疗法(photothermal therapy,PTT) 发色团的光散射和吸收会影响光敏剂的组织穿透效果,
和光动力疗法(photodynamic therapy,PDT)。由于光疗 使得上述光敏剂的应用局限于皮肤基底疾病等;加之这
剂存在生物利用度低、药物消化吸收起效时间慢等问 些光敏剂在组织内的稳定性、水溶性和靶向性差,且存
题,因此多采用静脉注射的方法使其在患者体内积聚。 在一定的光毒性,会造成肿瘤微环境缺氧,使得生成的
其中,PTT 法利用光热剂在可见光(400~700 nm)或近 ROS量少且存续时间短。
红外光区域(700~1 700 nm)照射下能通过等离子体共 3 新型光疗剂的设计和改进方向
振或能量跃迁产生热量,从而在局部高热情况下诱导乳 鉴于上述不足,近年来研究人员从改善光响应、靶
[6]
腺癌细胞蛋白变性致使细胞消融死亡 。而PDT法则利 向性及提高生物相容性等方向对传统光疗剂进行了改
用光敏剂能在特定波长的刺激下释放热能,进而将氧气 进,并在此基础上实现了光疗剂的多功能创新 [10―11] 。
1
活化为单线性氧(O2 );或利用光敏剂在外来光源的作用 3.1 改善光疗剂的光响应性能
下可由基态转换为激发态,通过电子转移的方式与细胞 3.1.1 修饰材料表面
底物进行反应,与内源性氧生成活性氧(reactive oxygen 纳米材料既可以用于药物递送,也可作为光疗剂直
[12]
species,ROS)产物,如羟自由基(·OH)、O2、过氧化氢 接杀伤肿瘤细胞或破坏肿瘤组织血管 。传统光疗剂
1
(H2O2 )等,导致肿瘤细胞凋亡并对肿瘤微环境的血管造 因缺少功能性化学基团,不能完全发挥 PTT/PDT 效应,
[7]
成不可逆的破坏,从而达到抑制肿瘤生长的目的 。此 而低价态纳米级金属离子本身具备良好的 PTT 效应以
外,光疗剂还会诱导免疫原性细胞死亡并释放三磷酸腺 及酶效应,可作为氧化剂还原内源性或外源性H2O2促使
苷、高迁移率 B 族蛋白和钙网蛋白等信号分子,激活树 强活性 ROS 的生成,常见的如 Ag、Au、Mn、Fe、Cu 等离
[15]
突状细胞并引起肿瘤微环境T细胞反应,为后续多种疗 子构成的纳米金属化合物 [13―14] 。例如,Yin等 将金纳米
[8]
法的协同作用提供条件 。光疗法的作用机制见图1。 簇(AuNCs)嵌入介孔二氧化硅(mSiO2 )中,并在表面涂
覆由二氧化锰(MnO2 )和葡萄糖氧化酶组成的仿生混合
Ⅰ区:700~900 nm
可见光区:400~700 nm 近红外光 纳米酶,制成了 AuNCs@mSiO2@MnO2响应式纳米酶。
Ⅱ区:900~1 700 nm
经测试,在肿瘤酸性微环境中,该纳米酶经635 nm光照
1
射后其 O2产率可达 74%,可使人乳腺癌 MDA-MB-435
PTT作用机制 PDT作用机制Ⅰ PDT作用机制Ⅱ
细胞活力降低至 4%。基于纳米金属酶的结构优势,Xu
3
O 2
[16]
ROS 等 将四氧化三铁(Fe3O4 )和金属 Pt 均匀分散在碳壳中
1
O 2 - 1
光敏剂 PTT作用机制 O 2 、O 2 、·OH、H 2 O 2 构成 MCPt 纳米酶,并在表面接枝 Ce6,结果显示,该物
温度>50 ℃ 杀伤
光热剂 质较普通碳能够显著提高光热转换性能和 ROS 生成效
癌细胞 [17]
能量 率,表现出了良好的PTT/PDT性能。Li等 构建了由聚
细胞底物 跃迁
己内酯(polycaprolactone,PCL)和聚乙二醇(polyethy-
蛋白质
lene glycol,PEG)相互叠加成的多聚体囊泡,并在囊泡内
图1 光疗法的作用机制
部和疏水层中封装碳酸氢铵(NH4HCO3 )、MnO2和 ICG,
2 传统光疗剂的弊端 经 808 nm 近红外光照射后,NH4HCO3被激活产生 CO2,
传统光疗剂虽在临床应用中取得了一定成效,然而 进而破坏囊泡结构,释放MnO2、ICG,从而提高了乳腺癌
仍存在一定的弊端。在 PTT 法中,由于传统光热剂[如 细胞内的 ROS 水平,进而达到杀死乳腺癌细胞的目的。
2+
聚多巴胺(polydopamine,PDA),吲哚族 IR825、IR1048、 另有研究表明,Cu 与 PDA、Ce6、聚苯胺等光热剂交互
吲哚菁绿(indocyanine green,ICG),金基、碳基、硅基和 掺杂,可改变光热剂的共轭结构、增强近红外光的消光
黑磷(black phosphorus,BP)等单一纳米剂]触发的局部 性能、提高PTT效应,还会通过催化局部H2O2生成·OH,
高热不能分布在所有肿瘤区域(如流向大血管的血液会 进一步增强乳腺癌细胞的氧化应激,提升 PDT 效应,实
使 PTT 产生的热量迅速消散),导致肿瘤区域的热量不 现PTT/PDT协同抗癌 [18―20] 。
· 1782 · China Pharmacy 2023 Vol. 34 No. 14 中国药房 2023年第34卷第14期