《Small》:骨肉瘤不可怕,化学-光热疗法协同近红外响应来帮忙( 二 )


·OH
和消耗GSH的优异能力 , 这使得其有望成为有效的癌症CDT 。
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图4羟基自由基(·OH)的催化生产和谷胱甘肽的消耗
HCFPNPs的体外细胞CDT/PTT治疗
首先 , 通过溶血试验和CCK8试验评估HCFPNPs的生物相容性 。 由图5A可知 , 不同浓度的HCFPNPs溶血率均在0.2%以下 , 说明浓度高达
100μgmL?1
的HCFPNPs具有良好的生物相容性 , 对红细胞膜无破坏作用 。 此外 , 还研究了HCFPNPs与HUVEC细胞孵育时的细胞生物相容性 , HUVEC细胞活力均高于95% , 表明HCFPNPs具有良好的生物相容性(图5B) 。 通过流式细胞术研究了细胞凋亡 , 其中使用PI和膜联蛋白V-FITC对143b细胞进行染色 , 然后通过荧光激活细胞分选进行分析 , 结果表明由NIR产生的热引发的光热效应促进了Fenton过程以实现CDT/PTT协同治疗(图5C-D) 。
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图5HCFP癌症的体外生物相容性和协同CDT/PTT
体外药物装载/释放
由于HCFP纳米粒子具有中空的介孔结构和PDA壳 , 对于药物的负载是有利的 。 DOX是一种常用于OS化疗的药物 , 用于评估HCFP纳米粒的药物负载效率和pH响应性释放 。 随着DOX浓度的增加 , 480nm处的特征吸收峰越来越明显 , 表明HCFP纳米粒子可以作为化疗药物的载体 。 高载药量可能与HCFP纳米粒子的多孔结构、强π-π堆积以及PDA壳层与DOX分子间的氢键作用有关(图6A-B) 。 此外 , 研究了37℃下DOX@HCFP纳米粒子在PBS溶液中的pH响应释放行为 。 如图6D所示 , DOX@HCFPNPs释放的DOX表现为先突释 , 后持续释药 。
此外 , HCFP纳米颗粒可以进入细胞 , 用荧光显微镜研究了DOX@HCFP纳米粒子在143b细胞中的亚细胞定位和近红外光激发的药物释放行为 。 游离DOX在细胞核内显示强烈的红色荧光 , 这可能是由于小分子药物DOX可以通过简单扩散快速进入细胞的现象(图6E) 。 此外 , 还通过流式细胞术研究了DOX@HCFP纳米颗粒的细胞内DOX释放 。 流式细胞仪的检测结果与荧光显微镜的观察结果一致 , 表明加热可以促进DOX从DOX@HCFP纳米颗粒中的释放 。 因此 , 上述结果证实了基于HCFP纳米粒子的光热可以增强化疗药物在肿瘤细胞中的累积 , 从而促进化疗 。
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图6药物装载/释放 , 细胞摄取和细胞活力
体内治疗效果
基于在体外优异的生物相容性和治疗效果 , 进一步评估了DOX@HCFPNPs对鼠中143bOS肿瘤异种移植物的体内组合CDT/PTT/化疗治疗性能 。 如图7A所示 , 各组小鼠体重均无明显变化 , 说明小鼠健康状况良好 。 与对照组(PBS)相比 , 在NIR照射下用DOX@HCFP治疗的组显示出肿瘤生长的完全抑制 , 这可能是由于CDT/PTT/化疗的联合作用 。 此外 , 对肿瘤切片进行组织学染色 , 以进一步确认不同治疗的疗效(图7D) 。 Ki67是与细胞增殖相关的抗原 。 Ki67染色的图像显示 , 在用DOX@HCFP+NIR治疗的肿瘤中 , 细胞增殖Ki67蛋白的表达减少 , 证明CDT/PTT与化疗的组合可以导致癌症的增强治疗 。 HE染色表明DOX@HCFP+NIR治疗组中的肿瘤组织出现显著的细胞坏死 。 此外 , 在每组的主要器官中没有明显的病理变化 , 表明在治疗期间对治疗的小鼠没有明显的副作用(图7E) 。
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图7体内抗肿瘤作用
综上 , 本文首次通过简单的溶剂热法成功构建了一种新型抗肿瘤纳米平台(DOX@HCFP) , 用于肿瘤CDT/PTT/化疗的联合治疗 。 在弱酸性条件下 , 制备好的DOX@HCFP释放出Fe3+、Cu2+和DOX等物质 。 释放出的Fe3+和Cu2+可以通过氧化还原反应产生Fenton剂 , Fe2+和Cu2+降低GSH水平 , 进一步催化H2O2产生毒性·OH用于GSH-depletion增强CDT 。 此外 , HCFPNPs表现出优异的光热效应 , 不仅能进一步提高CDT效率 , 还能促进DOX的释放 。 体外和体内实验结果均表明 , DOX@HCFP具有良好的抗肿瘤作用 。 因此 , 该纳米催化平台为OS的CDT/PTT/化疗提供了一个很有前景的候选平台 。