超分子光催化劑Nano-SA-TCPP照射10min消除腫瘤

根據(jù)統(tǒng)計(jì)，癌癥仍然是*公共衛(wèi)生的嚴(yán)重威脅，迫切需要新的癌癥治療方法。目前，大多數(shù)臨床癌癥療法仍然難以*治愈癌癥并具有嚴(yán)重的副作用，這導(dǎo)致轉(zhuǎn)移，擴(kuò)散和耐藥性突變。快速，完整，針對性和安全的腫瘤治療仍然是癌癥治療中的關(guān)鍵問題。

2020年7月2日，清華大學(xué)朱永法及中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所Shanyue Guan共同通訊在National Science Review 在線發(fā)表題為“Photogenerated holes induced rapid eliminating of solid tumors by the supramolecular porphyrin photocatalyst”的研究論文，該研究建立了一種超分子光催化劑Nano-SA-TCPP，可在600-700 nm波長下進(jìn)行照射，治療實(shí)體瘤，實(shí)體瘤（100 mm3）可以在10分鐘內(nèi)消除。

光催化治療后50天小鼠存活率從0％增加到100％。基于卟啉的光催化劑由于尺寸選擇作用可以被癌細(xì)胞靶向地內(nèi)化而不進(jìn)入正常細(xì)胞。該療法對正常細(xì)胞和生物體沒有毒性和副作用。而且，光催化療法對多種癌細(xì)胞系有效。由于其高效，安全和通用性，光催化療法為我們提供了征服腫瘤的新方法。

根據(jù)統(tǒng)計(jì)，癌癥仍然是*公共衛(wèi)生的嚴(yán)重威脅，迫切需要新的癌癥治療方法。目前，大多數(shù)臨床癌癥療法仍然難以*治愈癌癥并具有嚴(yán)重的副作用，這導(dǎo)致轉(zhuǎn)移，擴(kuò)散和耐藥性突變。

用于癌癥治療的納米藥物已廣泛用于臨床前和臨床應(yīng)用，尤其是采用光療方法，可以jing確地靶向腫瘤并很大程度地減少對正常細(xì)胞的損害。光熱療法（PTT）利用納米顆粒的光熱效應(yīng)在42°C以上產(chǎn)生局部熱量以殺死癌細(xì)胞。PTT具有一些引人入勝的*優(yōu)勢，例如其侵襲性小和有效性高。

然而，光熱劑（PTA）的金屬和碳基納米材料很難被代謝，從而導(dǎo)致累積毒性并對大腦，腎臟，肝臟和其他器官造成yong久性損害。光熱劑（PTA）的有機(jī)小分子，相對較低的光熱穩(wěn)定性和光熱轉(zhuǎn)化效率（PCE）限制了其臨床應(yīng)用。對于其他PTA，如其他無機(jī)2D材料和聚合物納米粒子，其合成策略過于復(fù)雜，通常具有較大的尺寸分布。

另一種臨床批準(zhǔn)的光療法是光動力療法（PDT），它利用光活化光敏劑（PSs）和氧氣產(chǎn)生的外源性活性氧（ROS）殺死癌細(xì)胞。由于ROS是化學(xué)反應(yīng)性自由基或源自氧分子的非自由基分子，因此PDT是一種氧依賴性過程，可破壞多種癌細(xì)胞。結(jié)果，重復(fù)的PDT治療沒有耐藥性。盡管有這些優(yōu)點(diǎn)，但由于缺氧腫瘤微環(huán)境中需要氧化性中間物質(zhì)，因此通常效率低下，需要重復(fù)治療。

由光子能量驅(qū)動的光催化作用可氧化或還原底物分子。近，光催化劑已應(yīng)用于與生命有關(guān)的抗菌和抗病毒]領(lǐng)域，這激發(fā)了光催化劑可能對腫瘤治療具有作用。不久前，研究人員報(bào)道了一種制備自組裝四羧基苯基卟啉（SA-TCPP）的超分子光催化劑的方法，并證明了其被420-750nm波長的光激發(fā)的氧化能力。基于卟啉的分子藥物由于其出色的生物容量和單線態(tài)氧的釋放而被廣泛用于PDT，其中一些已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了臨床應(yīng)用。

*，光療方法的障礙之一是其滲透深度，這對于檢測也很重要。在600和1200nm之間的紅色/ NIR光區(qū)域稱為組織的光學(xué)窗口，有利于深度穿透。考慮到上述情況，研究人員試圖利用SA-TCPP的光生孔實(shí)現(xiàn)對實(shí)體瘤的強(qiáng)氧化殺傷，并形成癌細(xì)胞的Theragnostic系統(tǒng)。如果這個(gè)想法可行，那么它可能比PDT和PTT更有效，因?yàn)樗恍枰獰崃亢脱鯕猓@更適合于腫瘤微環(huán)境。

治療機(jī)制（圖源自National Science Review ）

該研究建立了一種超分子光催化劑Nano-SA-TCPP，可在600-700 nm波長下進(jìn)行照射，治療實(shí)體瘤，實(shí)體瘤（100 mm3）可以在10分鐘內(nèi)消除。 光催化治療后50天小鼠存活率從0％增加到100％。基于卟啉的光催化劑由于尺寸選擇作用可以被癌細(xì)胞靶向地內(nèi)化而不進(jìn)入正常細(xì)胞。 該療法對正常細(xì)胞和生物體沒有毒性和副作用。 而且，光催化療法對多種癌細(xì)胞系有效。 由于其高效，安全和通用性，光催化療法為我們提供了征服腫瘤的新方法。