清华大学朱永法等团队开发新方法：10分钟内消除肿瘤，50天内小鼠存活率从0上升到100%

肿瘤

来源：iNature 2020-07-07 17:19

根据最新统计，癌症仍然是全世界公共卫生的严重威胁，迫切需要新的癌症治疗方法。目前，大多数临床癌症疗法仍然难以完全治愈癌症并具有严重的副作用，这导致转移，扩散和耐药性突变。快速，完整，针对性和安全的肿瘤治疗仍然是癌症治疗中的关键问题。2020年7月2日，清华大学朱永法及中国科学院理化技术研究所Shanyue Guan共同通讯在National Science

根据最新统计，癌症仍然是全世界公共卫生的严重威胁，迫切需要新的癌症治疗方法。目前，大多数临床癌症疗法仍然难以完全治愈癌症并具有严重的副作用，这导致转移，扩散和耐药性突变。快速，完整，针对性和安全的肿瘤治疗仍然是癌症治疗中的关键问题。

2020年7月2日，清华大学朱永法及中国科学院理化技术研究所Shanyue Guan共同通讯在National Science Review 在线发表题为“Photogenerated holes induced rapid eliminating of solid tumors by the supramolecular porphyrin photocatalyst”的研究论文，该研究建立了一种超分子光催化剂Nano-SA-TCPP，可在600-700 nm波长下进行照射，治疗实体瘤，实体瘤（100 mm3）可以在10分钟内消除。

光催化治疗后50天小鼠存活率从0％增加到100％。基于卟啉的光催化剂由于尺寸选择作用可以被癌细胞靶向地内化而不进入正常细胞。该疗法对正常细胞和生物体没有毒性和副作用。而且，光催化疗法对多种癌细胞系有效。由于其高效，安全和通用性，光催化疗法为我们提供了征服肿瘤的新方法。

用于癌症治疗的纳米药物已广泛用于临床前和临床应用，尤其是采用光疗方法，可以精确地靶向肿瘤并最大程度地减少对正常细胞的损害。光热疗法（PTT）利用纳米颗粒的光热效应在42°C以上产生局部热量以杀死癌细胞。PTT具有一些引人入胜的独特优势，例如其侵袭性小和有效性高。

然而，光热剂（PTA）的金属和碳基纳米材料很难被代谢，从而导致累积毒性并对大脑，肾脏，肝脏和其他器官造成永久性损害。光热剂（PTA）的有机小分子，相对较低的光热稳定性和光热转化效率（PCE）限制了其临床应用。对于其他PTA，如其他无机2D材料和聚合物纳米粒子，其合成策略过于复杂，通常具有较大的尺寸分布。

另一种临床批准的光疗法是光动力疗法（PDT），它利用光活化光敏剂（PSs）和氧气产生的外源性活性氧（ROS）杀死癌细胞。由于ROS是化学反应性自由基或源自氧分子的非自由基分子，因此PDT是一种氧依赖性过程，可破坏多种癌细胞。结果，重复的PDT治疗没有耐药性。尽管有这些优点，但由于缺氧肿瘤微环境中需要氧化性中间物质，因此通常效率低下，需要重复治疗。

由光子能量驱动的光催化作用可氧化或还原底物分子。最近，光催化剂已应用于与生命有关的抗菌和抗病毒]领域，这激发了光催化剂可能对肿瘤治疗具有作用。不久前，研究人员报道了一种制备自组装四羧基苯基卟啉（SA-TCPP）的超分子光催化剂的方法，并证明了其被420-750nm波长的光激发的氧化能力。基于卟啉的分子药物由于其出色的生物容量和单线态氧的释放而被广泛用于PDT，其中一些已经实现了临床应用。

众所周知，光疗方法的障碍之一是其渗透深度，这对于检测也很重要。在600和1200nm之间的红色/ NIR光区域称为组织的光学窗口，有利于深度穿透。考虑到上述情况，研究人员试图利用SA-TCPP的光生孔实现对实体瘤的强氧化杀伤，并形成癌细胞的Theragnostic系统。如果这个想法可行，那么它可能比PDT和PTT更有效，因为它不需要热量和氧气，这更适合于肿瘤微环境。

治疗机制（图源自National Science Review ）

该研究建立了一种超分子光催化剂Nano-SA-TCPP，可在600-700 nm波长下进行照射，治疗实体瘤，实体瘤（100 mm3）可以在10分钟内消除。光催化治疗后50天小鼠存活率从0％增加到100％。基于卟啉的光催化剂由于尺寸选择作用可以被癌细胞靶向地内化而不进入正常细胞。该疗法对正常细胞和生物体没有毒性和副作用。而且，光催化疗法对多种癌细胞系有效。由于其高效，安全和通用性，光催化疗法为我们提供了征服肿瘤的新方法。

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