最近，復(fù)合材料研究所的李萬萬研究員科研團(tuán)隊(duì)在納米生物技術(shù)研究領(lǐng)域取得了重要進(jìn)展。研究成果以“Antiangiogenesis Combined with Inhibition of the Hypoxia Pathway Facilitates Low-Dose， X-ray-Induced Photodynamic Therapy”為題，在國際著名學(xué)術(shù)期刊《ACS Nano》發(fā)表。該研究報(bào)道了一種高效的雙-核衛(wèi)星納米平臺(tái)，可以實(shí)現(xiàn)對納米閃爍體、光敏劑和血管新生抑制劑的分離可控裝載，最終促成了X射線激發(fā)光動(dòng)力治療和抗血管新生治療的協(xié)同療法。由于該獨(dú)特結(jié)構(gòu)在提升能量傳遞效率、提高藥物裝載量和實(shí)現(xiàn)藥物可控釋放方面的優(yōu)勢，只需極低的輻照劑量便可實(shí)現(xiàn)深部腫瘤的高效清除。

由于X射線極高的組織穿透深度，X射線激發(fā)的光動(dòng)力療法（XPDT）在深部腫瘤的微創(chuàng)治療方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢。然而，這一新興技術(shù)的發(fā)展當(dāng)前正面臨著一些限制，如充當(dāng)換能器的閃爍體在納米尺度的性能下降；閃爍體和光敏劑之間不合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)導(dǎo)致的低能量傳遞效率；以及腫瘤乏氧引起的血管新生、轉(zhuǎn)移、代謝變化等。

為此，李萬萬研究團(tuán)隊(duì)從這三個(gè)方面進(jìn)行了改進(jìn)。首先，通過共摻雜策略合成出了具有高閃爍發(fā)光效率的納米閃爍體(14 nm)。在X射線照射下，該納米閃爍體發(fā)出肉眼可見的強(qiáng)綠色熒光。同時(shí)，該閃爍體在生理環(huán)境下具有極高的光和化學(xué)穩(wěn)定性。其次，引入了樹狀大分子作為基本框架，修飾在納米閃爍體表面，構(gòu)建了具有核-衛(wèi)星結(jié)構(gòu)的納米平臺(tái)。樹狀大分子具有雙載特性，即內(nèi)部的空腔和表面的官能團(tuán)都可以作為裝載平臺(tái)，大大提高了藥物裝載的種類和容量。同時(shí)，樹狀大分子尺寸約3.6 nm，顯著提升了從閃爍體到所裝載的光敏劑之間的能量傳遞效率。最后，由于XPDT會(huì)進(jìn)一步加劇腫瘤部位的乏氧狀況，為了阻斷腫瘤乏氧介導(dǎo)的血管新生通路，采用了一個(gè)FDA批準(zhǔn)的受體酪氨酸激酶抑制劑Sunitinib，來實(shí)現(xiàn)XPDT和抗血管新生協(xié)同治療。

體外研究表明該納米平臺(tái)在較低的給藥劑量和較低的輻照劑量下即具有顯著的抗血管新生效應(yīng)和PDT效果。其PDT效果來源于X射線照射時(shí)產(chǎn)生的單線態(tài)氧；WB實(shí)驗(yàn)表明其抗血管新生效應(yīng)和VEGFA， HIF-1a， P-STAT3等酶的下調(diào)相關(guān)。體內(nèi)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在1 Gy的輻照劑量下，協(xié)同治療可以導(dǎo)致腫瘤組織細(xì)胞大面積凋亡，同時(shí)腫瘤血管密度顯著減小。表明X射線光動(dòng)力治療和抗血管新生治療確實(shí)具有很好的互補(bǔ)作用，可以從不同方面對腫瘤進(jìn)行攻擊并防止其逃逸，這種組合作戰(zhàn)的策略實(shí)現(xiàn)了對深部腫瘤高效的清除效率。

最后，毒理學(xué)評估表明，該納米平臺(tái)沒有明顯的短期或長期毒性。這是因?yàn)殚W爍體中的Ca和F元素在人體是廣泛存在的；光敏劑Rose Bengal是一個(gè)已在臨床使用的眼科診斷試劑；血管新生抑制劑Sunitinib是FDA批準(zhǔn)的藥物。也就是說，該納米平臺(tái)具有極高的生物安全性，在深部腫瘤的治療中具有廣闊的應(yīng)用前景。(生物谷Bioon.com）