澳門大學代云路課題組 Angew: 硫化氫重新編程腫瘤細胞氧代謝增強癌癥放療
2022-02-22 來源：高分子科技
鑒于放療在腫瘤缺氧環境下欠佳的療效，如何提高放療的療效是目前臨床應用中的一個重要的課題。近日，澳門大學代云路助理教授課題組開發了一種金屬-多酚納米增敏劑，利用硫化氫重新編程氧代謝增強癌癥放療并激活機體免疫原性。
氧含量在腫瘤進展和腫瘤對治療的反應中起著重要作用。但是腫瘤細胞的異常增殖導致了過高的耗氧量以及腫瘤內部的缺氧環境。內部缺氧的環境促進了腫瘤“瓦博格效應”，造成腫瘤微環境的酸化，免疫抑制，并使放療這種耗氧型治療模式失效。傳統提高腫瘤含氧量的方法是利用血紅蛋白(Hb)和全氟化合物結合氧氣直接供氧和通過原位過氧化氫(H2O2)酶解自供氧。區別于以上這些氧合策略，通過重新編程氧代謝來抑制腫瘤耗氧的方式，能夠迅速提升腫瘤組織內部含氧量，對耗氧型治療來說是一種極具潛力的優化模式。（圖一）
圖一，近紅外第二窗口熒光成像指導下，硫化氫改善腫瘤氧合配合金屬多酚放療增敏劑，增強放療療效并激活機體免疫原性。
在這項工作中，作者通過兩親性聚合物(poloxamer F127, PLX)裝載酸敏感的H2S供體(PEG-DTC)并螯合了鉿離子的多酚結構半導體聚合物(Hf-PSP)，形成了金屬-多酚納米增敏劑(Hf-PSP-DTC@PLX)。Hf-PSP-DTC@PLX中的半導體聚合物單元能夠發射出高組織穿透性的近紅外第二窗口熒光實現治療的精準性。在酸性腫瘤為環境下，控制PEG-DTC產生合理劑量的H2S抑制線粒體呼吸作用并降低腫瘤細胞的耗氧量，從而有效地實現細胞氧代謝重新編程，改善腫瘤氧合效果。由于鉿離子增敏，在X光照射后，保存下來的氧氣被充分激活成為活性氧化物實現放療的療效增強。同時，在治療過程中，免疫細胞(CD4+和CD8+ T細胞)能夠被有效地活化和浸潤，增強了機體的免疫原性。這種通過改善氧合和氧利用的協同治療策略在優化耗氧型治療方面具有廣闊的應用前景。
這一成果近期發表在Angewandte Chemie International Edition上，文章的通訊作者是澳門大學代云路助理教授，第一作者是澳門大學博士后李杰（現南京工業大學副教授），澳門大學博士后謝麗斯（現中山大學孫逸仙紀念醫院副教授）和澳門大學博士研究生桑瑋。
論文信息：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202200830
A Metal-Phenolic Nanosensitizer Performs Hydrogen Sulfide-Reprogrammed Oxygen Metabolism for Cancer Radiotherapy Intensification and Immunogenicity
Jie Li, Lisi Xie, Wei Sang, Wenxi Li, Guohao Wang, Jie Yan, Zhan Zhang, Hao Tian, Quli Fan, Yunlu Dai*
Angew. Chem. Int. Ed., 2022, DOI: 10.1002/anie.202200830
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（責任編輯：xu）
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