摘要
尼罗蓝类光敏剂,如硫代尼罗蓝(NBS)和硒代尼罗蓝(NBSe),因其优良的活性氧产生能力、水溶性、光稳定性以及远红光激发的优势在光动力治疗中受到广泛关注,尤其是NBS的I型光动力特性和NBSe的高单线态氧(1O2)产率(Φ△>0.7)特性使其具备良好的光疗前景。然而,在肿瘤靶向、荧光诊断、超氧阴离子(O2??)产生机理等方面的研究不足,限制了尼罗蓝类结构进一步的临床应用。因此,本文开发了NBS的抗体偶联手段用于光免疫靶向治疗,研究了NBSe的荧光辅助手段用于实现1O2自监测、荧光导向功能,以及探索尼罗蓝所表现的聚集导致O2??增强效果。 为提高NBS的肿瘤靶向性,引入纳米抗体作为靶向配体,开发了基于I型机制的光免疫偶联物(PIC)。以碳末端醛基改性的纳米抗体与吡唑啉酮修饰的NBS可进行1∶2定量负载的生物偶联。纳米抗体的小尺寸和稳定结构确保了其优异的肿瘤靶向精度和有效的肾代谢途径(24h后肿瘤荧光消失,组织荧光显著降低)。PIC在不同细胞中展现了选择性成像及治疗效果,且对小鼠肿瘤表现出高靶向性和有效的肿瘤抑制能力(肿瘤体积增长2倍,而对照组为8-9倍)。 为克服NBSe的荧光过低问题和实现对光疗的智能追踪,构建一种实时监测原位1O2的自报告光敏剂。由乙烯基二硫醚连接的NBSe和罗丹明(Rh)二分体Rh-NBSe,在光敏化的1O2产生后可断链释放Rh荧光作为反馈信号。在溶液、细胞以及小鼠体内可观察到光激活的荧光增强效果。此外,光敏剂Rh-NBSe展现了优秀的光疗效果,包括高Φ△(0.8)和6J/cm2光剂量下低的半抑制浓度(IC50为0.2μM)。 为实现光纤导入治疗模式中的荧光导向治疗,基于尼罗蓝构建二聚体NBS-NBSe,通过二聚化诱导猝灭(DCQ)调节NBS的荧光开关用于肿瘤识别。DCQ作用显著降低NBS初始荧光,而肿瘤组织过表达的谷胱甘肽可有效切断二聚体恢复荧光(9.3倍增强)进行肿瘤导向。同时,二聚体的高1O2产生可以有效实现对肿瘤组织的光切除,且表现出的高O2??产生可以辅助对缺氧肿瘤的治疗,防止肿瘤复发。在2.4J/cm2的低光剂量下,NBS-NBSe可对肿瘤细胞实现高效治疗效果(为Ce6的24倍)。 通过调控尼罗蓝分子结构,研究发现了一种聚集引起O2??增强的分子结构MNBS(溶液中为对比NBS的3倍),该分子表现出在脂滴中的定位,光照后引发的脂质过氧化可以有效地诱导细胞发生铁死亡。应用于脂质体时,NBS和MNBS结构表现出随聚集程度升高后的ROS调控效果,进一步揭示了其聚集诱导O2??增强的机制。