摘要
目前癌症已成为人们攻克的难题之一。传统的治疗，如化疗和手术虽然有一定效果，但同时也会对正常组织造成伤害。因此，需要新的靶向性好、低毒的治疗方法。由光动力疗法（PDT）和光热疗法（PTT）组成的光疗法是通过光敏剂或光热剂的转化产生活性氧（ROS）或局部热疗，导致肿瘤细胞死亡。同样作为一种微创疗法，化学动力疗法（CDT）主要通过Fenton反应利用内源性H2O2反应生成具有毒性的活性氧自由基（·OH）使癌细胞凋亡。因此，与化学疗法和放射疗法相比，光疗和化学动力疗法由于其具有简单，高效且副作用小的独特优势在肿瘤治疗中得到了广泛的研究。尽管单模式的光疗可以杀死癌细胞，但在临床开发中仍然存在一定局限性，例如PTT对正常组织造成热损伤，以及PDT由于缺氧导致效率低等问题，所以需要构筑一个新的诊疗平台以杀伤肿瘤。本文主要针对肿瘤微环境中缺氧，低pH、过高浓度的H2O2和谷胱甘肽（GSH）的特点，以构建高效、副作用小、诊疗相结合的抗肿瘤纳米集成体系为目标，制备了两种集靶向、成像与PDT/PTT/CDT为一体的肿瘤诊疗纳米平台，不仅可以克服单一疗法效率不高的缺点，还能改善肿瘤内部不利于治疗的微环境，大大增强了抗肿瘤效果。具体结果总结如下： 1、首先将N-乙酰-L-半胱氨酸（NAC）和4-巯基苯甲酸（4-MBA）作为团簇配体合成了水溶性Au25(NBA)18NCs，同时利用与配体的配位作用引入铜离子（Cu2+），制备了Au25(NBA)18NCs-Cu。通过Cu2+与海藻酸钠（SA）和透明质酸（HA）交联，在Au25(NBA)18NCs外围形成纳米水凝胶壳层来稳定金纳米团簇，最终形成了Au25(NBA)18NCs-Cu@SA-HA复合物。利用HA特异性结合大量存在于多种肿瘤中的CD44受体而实现靶向光疗和化学动力治疗。制备的水溶性Au25(NBA)18NCs不仅具有PDT/PTT和催化H2O2产氧性能，而且还能用于光热成像。引入的Cu2+同时作为形成水凝胶壳层的“交联剂”和连接团簇与凝胶壳的“桥联剂”，一方面增强了Au25(NBA)18NCs在近红外范围的吸收，提高PTT和PDT性能；还可以模拟H2O2酶，催化内源性H2O2产生O2，改善肿瘤的缺氧环境，进一步提高PDT效果。另一方面，Cu2+被肿瘤微环境中含量过高的GSH还原成Cu+，从而与H2O2反应生成具有毒性的·OH，促使类Fenton反应的发生，实现化学动力疗法。通过细胞实验和动物实验验证了Au25(NBA)18NCs-Cu@SA-HA复合物具有光热成像能力和杰出的PTT/PDT/CDT三重协同抗肿瘤效果。因此，制备出的光热成像与光疗/化学动力疗法为一体的纳米集成体系为肿瘤治疗提供了新途径。 2、将丙烯酰胺（AAm）和L-半胱氨酸（L-cys）利用酰胺化反应合成团簇配体L-cys-AAm，进一步通过AAm聚合成水凝胶L-cys-PAAm(LCPAA)，从而制备出水溶性Au25NCs@LCPAA纳米复合物。同时采用配位和共沉淀法在Au25NCs@LCPAA中原位生成Fe3O4，最后接枝三苯基膦（TPP），构筑兼具有磁靶向与线粒体靶向能力的Fe3O4/Au25NCs@LCPAA-TPP纳米平台。在Fe3O4/Au25NCs@LCPAA-TPP中，Au25NCs@LCPAA具有PDT/PTT和光热成像能力，Fe3O4能拓宽复合物在近红外范围的吸收，有利于进一步提高PTT和PDT，在肿瘤微酸性环境下可以产生Fe3+和Fe2+，其中Fe3+又能催化肿瘤表面过表达的H2O2产生O2，改善肿瘤缺氧微环境，增强PDT效果。同时消耗GSH产生Fe2+，与溶解生成的Fe2+共同和H2O2反应形成·OH以发挥和增强CDT疗效，促使更多肿瘤细胞凋亡。体内外实验证明了该纳米平台发挥了优良的光热成像介导的PDT/PTT/CDT协同抗肿瘤作用，具有潜在的应用意义。
NETL