近日，深圳大學(xué)醫(yī)學(xué)部何前軍教授帶領(lǐng)的“先進(jìn)納米藥物課題組“，與美國(guó)加州大學(xué)洛杉磯分校（UCLA）顧臻教授課題組合作，研發(fā)了一種用作腫瘤治療的“儲(chǔ)氫材料”—— 在近紅外光刺激下響應(yīng)性釋放氫氣并產(chǎn)生熱量，以提升殺滅腫瘤細(xì)胞的療效及選擇性。 該研究首次提出了“氫熱治療”的概念，在多種細(xì)胞和小鼠模型上初步驗(yàn)證了氫氣和高熱對(duì)腫瘤細(xì)胞的協(xié)同增效抗癌機(jī)制、及對(duì)正常細(xì)胞的減毒保護(hù)功效。團(tuán)隊(duì)通過(guò)設(shè)計(jì)合成一種新型氫化鈀納米材料，實(shí)現(xiàn)了利用近紅外光局部控制氫氣的釋放并有效產(chǎn)熱，并實(shí)現(xiàn)了光熱成像/光聲成像引導(dǎo)氫熱治療，可潛在地對(duì)多種腫瘤實(shí)現(xiàn)高效、低毒的治療。 該研究對(duì)促進(jìn)氫分子醫(yī)學(xué)的臨床轉(zhuǎn)化有著重要意義，相關(guān)工作發(fā)表在頂尖期刊《自然?通訊》，詳見(jiàn)：Local Generationof Hydrogen for Enhanced Photothermal Therapy, Nature Communications, 2018, doi: 10.1038/s41467-018-06630-2. 眾所周知，氫氣是一種易燃易爆的氣體（爆炸的濃度范圍為4.0%～75.6%），長(zhǎng)期被認(rèn)為是一種生物惰性的氣體。但最近大量的研究結(jié)果表明，在生理環(huán)境中，氫氣是一種具有生物安全性的內(nèi)源性信號(hào)分子，被認(rèn)為是一種還原性穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)劑，對(duì)炎癥和氧化相關(guān)的諸多疾病都展現(xiàn)出一定的療效，如癌癥、缺血再灌注損傷、心血管疾病、神經(jīng)退行性疾病、呼吸系統(tǒng)疾病、皮膚病、膿毒癥等。但氫氣的溶解度較低，且在體內(nèi)可任意擴(kuò)散，因此直接吸入氫氣或是注射/飲用富氫水，通常很難使氫氣分子有效到達(dá)并大量蓄積在深層病灶組織。近年來(lái)，何前軍教授課題組提出了納米材料輔助氣體治療的策略，借助納米材料的功能特性解決氣體治療方面的問(wèn)題，開(kāi)拓了“納米氣體治療”研究領(lǐng)域。 該項(xiàng)工作中，研究人員使用小尺寸鈀納米顆粒作為氫載體和自催化劑，利用鈀的高束氫能力將氫原子方便地?fù)诫s進(jìn)鈀的晶格，形成穩(wěn)定的PdH0.2納米顆粒（如上圖所示）。利用PdH0.2納米顆粒的小尺寸效應(yīng)（30 nm）和EPR效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了腫瘤被動(dòng)靶向遞送；同時(shí)利用PdH0.2的近紅外光吸收特性，實(shí)現(xiàn)了光控氫氣釋放。此外，利用Pd/PdH0.2的加氫催化特性，使釋放的氫具有高的還原性，并借助PdH0.2自身高的光熱轉(zhuǎn)化效率（η=63%），可實(shí)現(xiàn)光熱治療和光聲成像。 研究人員選取皮膚癌、乳腺癌及宮頸癌等多種腫瘤細(xì)胞和腫瘤鼠模型，在體內(nèi)外探索了PdH0.2納米材料的氫熱協(xié)同抗癌效應(yīng)和機(jī)制。結(jié)果表明：在聯(lián)合熱療的過(guò)程中，氫氣治療能顯著增強(qiáng)熱療對(duì)各種腫瘤細(xì)胞的抗癌效果，同時(shí)還能顯著消減熱療對(duì)正常細(xì)胞的損傷，實(shí)現(xiàn)了氫療對(duì)熱療的增效、減毒（如上圖所示）。進(jìn)一步的生物安全性研究結(jié)果表明：PdH0.2納米材料具有較高的安全注射劑量，優(yōu)良的血液安全性及組織兼容性。該氫熱療法潛在地為設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)新型抗癌藥物提供了新的思路和理論支持。 論文原文鏈接： https://www./articles/10.1038/s41467-018-06630-2 通訊作者簡(jiǎn)介： |
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