NIR触发的现场NO/ROS/RNS纳米反应器

Opto-ElectronicAdvances的一篇新出版物;DOI 10.29026/oea.2024.240013，讨论了 NIR 触发的现场 NO/ROS/RNS 纳米反应器。

光治疗是一种安全有效的肿瘤治疗手段，包括光热治疗(PTT)和光动力治疗(PDT)。PTT是指利用激光激活光热转换剂，利用高温杀肿瘤细胞，而PDT则是刺激光敏剂产生活性氧(ROS)杀肿瘤细胞。研究表明PTT/PDT的联合治疗潜力，但受限于肿瘤内低氧含量，单一疗法往往不足以对肿瘤产生高效、长期的治疗效果。同时，光治疗引发针对癌症的免疫反应的能力有限，局部的免疫刺激难以激活全身的抗肿瘤免疫反应，如何提高光治疗激发全身免疫反应的能力有待进一步研究。

一氧化氮(NO)在人体的生理和病理过程中发挥多种作用，它与光动力治疗产生的活性氧(ROS)发生关键相互作用，形成活性氮(RNS)。这些RNS可以通过杀肿瘤细胞来增强低氧条件下光动力治疗的疗效，同时也显著影响免疫反应。本研究表明，RNS可以抑制免疫抑制细胞，并使肿瘤相关巨噬细胞极化为M1样表型。因此，NO/ROS/RNS级联生成策略在激活全身、长期抗肿瘤免疫反应方面具有巨大潜力。

然而，由于NO释放的位置和时间难以精确控制，以及单线态氧的寿命较短(通常为3-6 ms)和扩散范围有限(~20 nm)，限制了RNS的生成。利用纳米粒子同时递送NO供体和光敏剂，并同时对肿瘤部位进行激光照射以启动PTT/PDT，可实现NO/ROS/RNS释放的现场级联，从而显著提高RNS的生成和抗肿瘤疗效。

本文作者提出了一种NIR触发激活的活性氮纳米反应器(PBNO-Ce6)，可同时在位产生一氧化氮(NO)、活性氧(ROS)和活性氮(RNS)，杀体内肿瘤细胞，增强局部和全身长期抗肿瘤免疫反应，保护组织免受肿瘤的再次攻击。

该纳米反应器以普鲁士蓝纳米粒子(PB)为基础，首先在PB的晶体结构中掺杂硝普钠(SNP)作为NO供体，合成出可在激光刺激后释放NO的PBNO纳米粒子，然后将光敏剂Ce6负载在纳米粒子表面介孔上，实现PTT/PDT联合治疗，释放出的NO与光敏剂产生的ROS结合生成RNS，大大提高了对肿瘤的光动力/光热治疗效果，并激活了抗肿瘤免疫反应，如图1所示。

证实PBNO-Ce6经激光照射预热，与单药治疗相比，体外和体内NO与ROS联合作用的肿瘤杀伤能力显著提高。如图2中活细胞染色和流式细胞术结果所示，PBNO-Ce6诱导了更多的肿瘤细胞凋亡。更令人感兴趣的是它调节免疫反应激活的能力，与对照PB-Ce6(负载Ce6的普鲁士蓝纳米粒子)相比，PBNO-Ce6治疗导致细胞性T淋巴细胞显著增加2.7倍，调节性T细胞减少62%，这表明与传统的PTT/PDT相比有显著改善，如图3所示。

PBNO-Ce6 是一种前所未有的 NIR 触发 RNS 纳米反应器，具有协同光动力/光热效应和强大的免疫刺激活性。这种设计策略可用作多功能平台，与免疫检查点抑制剂或化疗相结合，进一步改善恶性肿瘤的预后。

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