由于存在氧氣依賴性和不受控制的激活風險等問題,因此針對乏氧腫瘤的光催化治療的效率仍有待提高。受收集自然光的葉綠體具有不依賴于氧和精準調節的光催化功能的啟發,大連理工大學孫文教授、中國科學院蘇州生物醫學工程技術研究所董文飛研究員和南方醫科大學Chao Yang通過限制光敏性釕-多吡啶-硅烷單體的聚集構建了一種仿葉綠體納米反應器Ru-Chlos。
本文要點:
(1)與單體相比,Ru-Chlos能夠在酸性條件下表現出明顯增強的光催化性能,并且無需消耗氧氣和過氧化氫。研究發現,Ru橋接基質的光響應解組裝能夠對Ru-Chlos的光催化活性進行精細調節,其可調節性由預照射的時間所決定。研究者利用負載前藥[2,2'-聯氮基-雙(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)](ABTS)的Ru-Chlos進行光學治療,證明了該療法能夠促進毒性自由基(oxABTS)的產生和內源性NADH向NAD+的光催化轉化,進而可以誘導乏氧癌細胞發生氧化應激。
(2)與此同時,Ru-Chlos的光響應降解能夠產生基于Ru的毒素,以進一步增強治療效果。實驗結果表明,這種雙重作用機制可以誘導顯著的免疫原性細胞死亡效應,并在PD-1阻斷的幫助下有效改善抗腫瘤功效。綜上所述,該研究構建的仿生葉綠體是一種活性可控、不依賴于氧的光催化納米反應器,能夠為實現高效的癌癥光免疫治療提供一個新的策略。
Fangman Chen. et al. Biomimetic Chlorosomes: Oxygen-Independent Photocatalytic Nanoreactors for Efficient Combination Photoimmunotherapy. Advanced Materials. 2024
DOI: 10.1002/adma.202413385
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202413385