2. 超分子光诊疗

       癌症是目前威胁人类生命健康的主要疾病之一。在传统化疗、放疗和手术等治疗手段的基础上,光动力治疗(photodynamic therapy, PDT)正在发展成为一种新兴的治疗手段。PDT具有非侵入性、时空控制和诊疗一体化等优势。然而,目前临床使用的PDT药物还不能满足精准医疗的需求。发展新型可激活光敏剂(activatable photosensitizers)可实现肿瘤选择性成像和靶向治疗。


 超分子光诊疗是以超分子化学设计理念为指导制备超分子光诊疗制剂,利用光作为诊断和治疗的媒介达到疾病诊断和治疗的一体化。我们课题组基于主客体化学理念,提出了生物标志物置换激活(biomarker displacement activation, BDA)策略。进而与南开大学生命科学学院丁丹教授合作,分别在细胞和小鼠活体层面验证了肿瘤标志物ATP激活的光诊疗一体化,从而为肿瘤选择性荧光成像以及靶向治疗提供了新的超分子策略。相比于传统共价方法,BDA策略具有如下优势:(1) 可直接使用商用光敏剂或临床PDT药物,避免了繁琐的合成与分离纯化;(2) 光敏剂被“无痕迹”释放,其光物理性质保持高保真度;(3) 杯芳烃两亲组装体作为一种超分子载药平台具有通用性,可根据实际需要灵活选择多种光敏剂与之适配,可扩展到其它治疗手段并适用于组合治疗。



  代表性研究进展发表在J. Am. Chem. Soc., 2018, 140, 4945–4953上。作为BDA概念性验证的第一个例子,我们课题组设计了胍基修饰两亲杯芳烃并构筑了纳米药物载体,选用了四种商用光敏剂以验证BDA策略的通用性,肿瘤标志物锁定为三磷酸腺苷 (ATP)光敏剂被杯芳烃纳米载体负载后,其荧光和光活性被完全淬灭。当纳米药物被运输到肿瘤部位时,过表达的ATP将光敏剂竞争出杯芳烃空腔,荧光和光活性同时得以恢复,从而实现了活体中肿瘤选择性成像和靶向治疗。




肿瘤标记物激活的光诊疗一体化示意动画

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