癌癥是全世界首要死因之一，傳統(tǒng)的癌癥治療方式常常伴隨著低特異性和全身毒性等缺點。因此，開發(fā)高特異性和低毒性的新型癌癥治療方法具有重要意義。
磁性氧化鐵納米粒子可以通過外加磁場控制進行診斷和靶向治療，同時也可應(yīng)用于成像指導(dǎo)的癌癥治療。更重要的是，磁性氧化鐵納米粒子能夠在代謝過程中生物降解為具有無毒、生物相容性好、可溶解的微量元素鐵。由于其良好的磁可控性、固有的成像能力和降解性，已被廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。盡管磁性氧化鐵納米粒子在癌癥診療方面表現(xiàn)出巨大的潛力，但它的診療效果卻容易受到外部環(huán)境、藥物劑量等因素的影響，同時對癌細胞周圍的正常組織也會造成損傷。腫瘤微環(huán)境響應(yīng)型的體內(nèi)原位自組裝結(jié)合旋轉(zhuǎn)磁場下的機械治療可通過影像指導(dǎo)的治療來提高治療的準確度和特異性，最大程度的減小對正常組織帶來的副作用，因此具有非常重要的意義。
近日，宋繼彬教授課題組以脫鎂葉綠酸鹽A（PP）修飾的磁性氧化鐵（IO）和DCNP為研究對象，采用乳液法將其組裝成納米球（IO/DCNP@PP NPs）。靜脈注射IO/DCNP@PP NPs和MnO2@PEG后，納米粒子被富集到病變部位，在恒定磁場的介導(dǎo)下，IO/DCNP@PP NPs沿著磁力線方向排列成鏈；利用腫瘤微環(huán)境中過表達的GSH和MnO2反應(yīng)生成的Mn2+與PP的配位作用使鏈固定，該納米鏈在旋轉(zhuǎn)磁場的作用下轉(zhuǎn)動產(chǎn)生機械力，從而破壞細胞器，進而實現(xiàn)多模態(tài)成像指導(dǎo)的癌癥機械治療。
這種新穎的癌癥治療策略具有多種特征。首先， 在恒定磁場作用下，它易形成細長的磁性納米鏈。MnO2易被腫瘤微環(huán)境中過表達的GSH還原成Mn2+，啟動納米鏈的特異性固定。這種制備固定鏈的“物理和生化”聯(lián)合策略具有開拓性。其次，所制備的納米鏈可以借助NIR-II FL/MR成像對皮下瘤和原位瘤進行無創(chuàng)示蹤，實現(xiàn)了診療一體化，該納米診療系統(tǒng)表現(xiàn)出高度的特異性、遠程可控性和理想的生物降解性。最后，在旋轉(zhuǎn)磁場的作用下，腫瘤原位形成和固定化的磁鏈能夠破壞細胞器和細胞骨架，導(dǎo)致細胞凋亡和壞死，進而實現(xiàn)癌癥治療。 總之，該診療系統(tǒng)具有雙模態(tài)成像、磁驅(qū)動機械治療等特點，是一種極具潛力的影像引導(dǎo)治療工具。它為開發(fā)一種具有高特異性的新型腫瘤機械治療提供概念驗證，對未來的精準納米醫(yī)學(xué)具有深遠的意義。 論文信息 Spatiotemporally Controlled Formation and Rotation of Magnetic Nanochain In Vivo for Precise Mechanotherapy of Tumor Dr. Qinrui Fu, Hongjuan Feng, Dr. Luntao Liu, Ziqiao Li, Jianjie Li, Jing Hu, Prof. Chengzhi Hu, Prof. Xiaohui Yan, Prof. Huanghao Yang, Prof. Jibin Song 文章的第一作者是付欽瑞博士，現(xiàn)為青島大學(xué)特聘教授。 Angewandte Chemie International Edition DOI: 10.1002/anie.202213319
