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Fe-HCOF-PEG2000用于协同缺氧条件下的肿瘤光动力治疗和铁死亡治疗

 

Authors Peng H, Jiang Q, Mao W, Hu Z, Wang Q, Yu Z, Zhang L, Wang X, Zhuang C, Mai J, Wang Z, Sun T 

Received 24 July 2024

Accepted for publication 29 September 2024

Published 7 October 2024 Volume 2024:19 Pages 10165—10183

DOI https://doi.org/10.2147/IJN.S479848

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Editor who approved publication: Prof. Dr. RDK Misra

摘要:

背景:缺氧的肿瘤微环境和单一的分子机制严重限制了共价有机框架材料在癌症光动力治疗中的效果。目的:我们设计了一种负载铁的、亲水的1,2-二十八酸酯-SN-甘油脂-3-磷乙醇胺-N-[甲氧(聚乙二醇)-2000]修饰的空心共价有机框架材料Fe-HCOF-PEG2000。由于Fe-HCOF-PEG2000具有I型和II型光动力特性并且负载了低价态铁纳米颗粒,可以用于协同缺氧条件下的光动力治疗和铁死亡治疗。结果:Fe-HCOF-PEG2000纳米颗粒作为多孔的半导体聚合物,在常氧和缺氧条件下都具有高效的光催化特性,808nm近红外照射下产生的活性氧能够诱导肿瘤凋亡。同时,Fe-HCOF-PEG2000上的铁纳米颗粒会引起肿瘤细胞铁死亡,进一步抑制肿瘤细胞的生长。在体内实验中,我们发现DSPE-PEG2000赋予了Fe-HCOF-PEG2000亲水性,使其能够在小鼠血液循环的作用下积聚在血供丰富的器官,尤其是肿瘤。在808nm近红外的照射下,小鼠肿瘤组织中聚集Fe-HCOF-PEG2000被激活,产生活性氧并引发细胞铁死亡,在缺氧的肿瘤环境中也能显著抑制肿瘤生长。结论:Fe-HCOF-PEG2000能够协同引发I/II型光动力作用和细胞铁死亡,具有强大的抗肿瘤作用,进一步增加了纳米治疗药物临床转化的前景。

关键词:空心共价有机框架、光动力治疗、活性氧、缺氧、铁死亡、癌细胞