【文献速递】产氧纳米材料与光动力疗法联合治疗肿瘤取得新进展

光动力疗法（Photodynamic therapy, PDT）是一种新的肿瘤治疗方法，是利用肿瘤细胞代谢活跃的特点，在肿瘤组织内注射药物(光敏剂)使其浓度明显高于周围正常组织。然后在适当时间内用特定波长的激光照射肿瘤组织，激活光敏剂，从而产生单氧离子，特异性破坏肿瘤细胞及肿瘤新生血管。

缺氧是肿瘤微环境（TME）的典型特征之一，光动力疗法需要氧气的参与，并且会导致大量氧气消耗，因此肿瘤血管系统供氧不足会严重影响PDT的治疗效果。

为了改进光动力疗法的治疗效果，研究团队构建了一个可生物降解的产氧纳米平台（命名为Ini@PM-HP），由多孔金属有机骨架（PCN-224（Mn））、核糖聚合酶（PARP）抑制剂和聚多巴胺修饰的透明质酸（HA-PDA）组成。因为透明质酸可以特异性结合肿瘤细胞上过度表达的透明质酸受体，Ini@PM-HP经静脉注射后，将更多的积聚在肿瘤部位，然后释放抑制剂，从而使肿瘤细胞DNA修复功能失调并促进细胞凋亡。

过氧化氢（H₂O₂）是肿瘤组织中一种丰富的代谢物，局部浓度高达0.1–1 mM。H₂O₂的过度表达可以维持肿瘤的恶性表型，并激活缺氧诱导因子（HIF-1α）的表达，从而进一步抑制肿瘤细胞凋亡。因此，使用过氧化氢酶（CAT）将H₂O₂催化分解为H₂O和O₂是一种为光动力疗法提供氧气的策略。

之前的研究表明，锰卟啉纳米复合物具有类似过氧化氢酶的性质。然而，锰卟啉往往在物理生物环境中自聚集，导致催化活性差。金属有机骨架（MOF）与FDA批准的卟啉光敏剂作为配体进行连接（如PCN-224、PCN-222等）可以防止卟啉光敏剂的自猝灭，并促进氧气分子的扩散。因此，考虑在MOF的结构中掺杂锰离子可以有效地促进H₂O₂的分解并原位生成氧气，缓解肿瘤缺氧的环境，实现增强的光动力疗法。

多功能纳米材料体系的研究对开发准确、高效、低副作用的抗癌药物具有重要意义。在这项工作中，一种可生物降解的产氧纳米平台（Ini@PM-HP）的设计和制造旨在克服肿瘤缺氧的微环境，可进一步实现肿瘤靶向协同化学/光热/光动力治疗。

静脉注射后Ini@PM-HP由于HA的主动靶向相互作用，显示出对肿瘤部位的高度聚集。当纳米平台进入肿瘤细胞时，由于肿瘤中较高的磷酸盐浓度，伊尼帕利被释放，从而导致DNA损伤修复功能失调，促进细胞凋亡。更具吸引力的是，Ini@PM-HP不仅可以通过与内源性H₂O₂反应原位生成氧气，缓解缺氧的微环境，实现增强的PDT，而且由于PDA的光热转换效率高，可以在808 nm激光下实现PTT。