澳门大学代云路课题组 AFM：利用金属-多酚纳米递送平台结合可调控的低强度超声实现肿瘤放疗增敏及放疗-声动力联合疗法

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肿瘤乏氧微环境与肿瘤生长、转移和复发密切相关，大大降低了肿瘤放疗的临床效果。考虑到临床肿瘤放疗（RT）患者的身体耐受性和剂量依赖的副作用，澳门大学代云路团队设计了一种两步法抗肿瘤联合策略（图一）：第一步通过无创和可控低强度脉冲超声（LIPUS）的物理刺激缓解肿瘤微环境乏氧水平，增强肿瘤放疗敏感性。第二步，利用金属多酚纳米递送平台实现肿瘤放疗和声动力联合疗法。利用 PEG-多酚偶联放疗增敏剂铂（Pt），并与声敏剂 PEG-purpurin 18（PEG-P18）组装成纳米颗粒（NPs），即 PP18-Pt NPs，该纳米颗粒具有良好的生物相容性和活体药代动力学特性，在X-ray 和 超声（US）刺激下，可实现高水平的活性氧介导的肿瘤细胞凋亡。

图一：金属多酚纳米颗粒的构建及治疗策略

首先，研究者探索了LIPUS对肿瘤乏氧微环境的影响（图二）。免疫荧光实验结果显示，相比于对照组，LIPUS组肿瘤的边缘和内部HIF-1α表达量均明显降低，CD31表达量明显增高，说明LIPUS能够降低肿瘤乏氧水平。同样，对比X-ray组和 LIPUS+X-ray 组，LIPUS+X-ray 组肿瘤乏氧水平亦显著降低。肿瘤乏氧水平的降低有利于增强肿瘤放疗敏感性，为第二步肿瘤放疗及声动力联合疗法奠定基础。

图二：低强度脉冲超声（LIPUS）调节肿瘤乏氧微环境。

利用4T1乳腺癌肿瘤模型，对该策略的抗肿瘤治疗效果进行评估（图三）。结果表明，LIPUS 是一种安全且有效的调节肿瘤微环境乏氧水平的手段。基于可调节的LIPUS和金属多酚纳米递送平台设计的该抗肿瘤两步策略可有效抑制小鼠4T1乳腺癌肿瘤的生长并激活机体的抗肿瘤免疫应答。

图三：基于金属多酚纳米递送平台的肿瘤放疗及声动力联合疗法的抗肿瘤效果及相应的抗肿瘤免疫应答。

这一成果近期发表在Adv. Funct. Mater.上，文章的通讯作者为澳门大学代云路助理教授，第一作者为澳门大学博士生田野，桑玮和田浩。

论文信息：A Two-Step Flexible Ultrasound Strategy to Enhance the Tumor Radiotherapy via Metal–Phenolic Network Nanoplatform. Adv. Funct. Mater. 2022, 2205690.

原文链接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.202205690

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