近日，材料科学领域权威期刊《Materials Horizons》（IF=13.3）在线发表了我校制药工程学院侯晓虹教授团队在肿瘤光动力治疗领域的最新研究成果，文章题目为《Self-reported and Self-facilitated Theranostic Oxygen Nano-economizer for Precise and Hypoxia Alleviation-potentiated Photodynamic Therapy》。

光动力疗法（PDT）由于能够利用单线态氧诱导肿瘤氧化损伤而被广泛用于癌症治疗。但是PDT的治疗效率仍然受到很多限制，例如由于不恰当的照射时间和肿瘤缺氧微环境造成的低单线态氧产率等。目前，有文献报道了采用各种荧光化学探针来监测单线态氧，但小分子荧光探针在单线态氧监测中的应用仍然受到结构无定形和溶解性差的限制。因此，很有必要构建更有效的单线态氧监测系统并探寻恰当的光照时间。此外，PDT疗效普遍受到肿瘤微环境乏氧问题的限制，而PDT过程中持续的耗氧会进一步加剧乏氧情况。因此缓解PDT过程中乏氧限制也是迫切需要解决的问题。

基于此，团队基于DPA-MOF的单线态氧监测特性和TPP的线粒体靶向特性，提出了一种自报告和自促进的治疗性氧气纳米节约器（PTTD NPs），用于精确检测单线态氧和缓解缺氧，从而增强光动力对肿瘤的治疗效果。当PTTD NPs被肿瘤细胞摄取后，肿瘤细胞中的高GSH环境触发DSPE-SS-PEG2k中的二硫键断裂，继而使具有线粒体靶向性的TTD NPs很容易地从PTTD NPs中释放。在持续近红外光照射下，PTTD NPs通过破坏肿瘤细胞线粒体中的氧化磷酸化（OXPHOS）通路，有效地抑制了细胞耗氧。更重要的是，光敏剂TCPP将进一步利用节省的氧气产生更多单线态氧用于自促进PDT。PTTD NPs显著缓解了肿瘤缺氧并抑制了肿瘤生长，同时，DPA-MOF能够检测单线态氧，从而精确地报告了PDT的最佳照射持续时间。

本研究根据DPA的荧光猝灭性质，自报告得到PDT的最佳激光照射时间，在最佳光照时间下，通过由OXPHOS通路损伤引起的肿瘤中的缺氧减轻来自我促进PDT，从而在体外和体内进行有效的抗肿瘤治疗。因此，自报告和自促进的氧气纳米节约器在癌症治疗中显示了多种治疗优势。

Schematic representation of self-reported and self-facilitated theranostic oxygen nano-economizer for precise and hypoxia alleviation-potentiated photodynamic tumor eradication.

沈阳药科大学制药工程学院侯晓虹教授为论文通讯作者，沈阳药科大学2021级药物分析专业博士研究生李术萌为该论文的第一作者。

文章链接：https://doi.org/ 10.1039/d3mh01244a