
内容提要
声动力疗法(SDT)是一种创新的癌症治疗方式,它利用超声波的能量激活声敏剂,产生活性氧(ROS),最终根除肿瘤细胞。与光动力疗法相比,声动力疗法能够深入穿透生物组织,因此在治疗位置较深或手术难以触及的肿瘤方面具有巨大潜力。声动力疗法的疗效在很大程度上取决于声敏剂的特性,与无机声敏剂不同,有机声敏剂的合成过程更易控制,且具有出色的生物相容性。本综述对有机声敏剂进行了细致分类,并阐述了它们在声动力疗法中的作用机制和治疗效果。同时,本文还总结了声敏剂的设计策略,强调了纳米技术在肿瘤定位、成像和多模式协同治疗中的关键作用,为实现精准肿瘤靶向提供了创新方法。

声动力疗法(SDT)的基本原理
SDT 是一种新型的非侵入性肿瘤治疗方式,它使用特定的声敏剂,在超声照射下产生活性氧(ROS)。当被超声激活时,声敏剂可以将能量转移到周围的氧(O2−)分子上,产生有毒的 ROS,从而导致肿瘤细胞内的生物分子直接受损,最终导致细胞死亡 。ROS 包括单线态氧(1O2))、超氧阴离子(O2−)、强氧化性的羟基自由基(OH)和过氧化氢H2O2,它们具有强大的氧化特性,能够损害蛋白质、脂质和核酸等重要生物分子。作为主要的效应分子,1O2可以通过直接攻击生物分子或引发脂质过氧化链式反应,对细胞造成氧化损伤。过量的O2−产生可能导致线粒体功能障碍,从而增强声敏剂的细胞毒性。OH 具有极强的氧化能力,它可以通过夺氢或电子转移反应与生物分子相互作用,形成新的自由基或活性氧中间体,导致生物分子功能受损和严重的细胞内氧化应激。H2O2作为细胞信号通路中的信号分子,可以破坏抗氧化防御机制,从而增强 SDT 中的细胞毒性。

有机声敏剂
本综述总结了迄今为止探索的各类有机声敏剂,包括一系列有机小分子,如卟啉、酞菁、吲哚菁、吖啶、5 - 氨基乙酰丙酸ALA、呫吨,以及有机声敏剂聚合物和自组装有机纳米材料,它们各自具有独特的特性和肿瘤治疗应用潜力。
卟啉类
卟啉是研究最为广泛的一类有机小分子声敏剂,其特征在于具有独特的四吡咯大环结构。研究主要集中在对卟啉进行结构修饰,以增强其声动力潜力。例如,将 Janus 纳米颗粒引入卟啉结构中,已证明可以在特定光子能量下增强卟啉的电子转移能力,从而在声动力疗法中提高细胞内活性氧水平和脂质过氧化程度。在其他研究中,在卟啉侧链引入醚基,已显示在脉冲低强度超声处理下可增强其声毒性。此外,带有 O - 连接阳离子侧链的卟啉已证明具有更强的活性氧生成能力,这可能会提高其在声动力疗法中的疗效。整合靶向基团也有望提高卟啉对肿瘤的特异性选择性,从而增强其治疗效果。探索负载或功能化治疗和成像剂的卟啉基金属 - 有机框架(MOFs),也为多功能癌症诊疗开辟了新途径 。金属卟啉在其四吡咯环结构的核心含有金属离子。初步研究表明,金属卟啉产生的活性氧是强大的氧化剂,能够诱导肿瘤坏死并抑制恶性细胞的增殖。已证明在金属卟啉中共价整合有机框架,能够使其更好地适应肿瘤微环境。体外和体内实验均证实,与对照组相比,其产生活性氧的效率更高,最终使脑胶质瘤体积显著减小,生存率提高。这些发现为治疗深部肿瘤提供了一种创新方法。同时,研究人员还探索了将基于金属卟啉的底物与超声微泡相结合,微泡的空化效应提高了声敏剂的递送和激活效。

酞菁类
酞菁在声动力疗法领域也展现出了潜力,这归因于其有利的平面结构和疏水性。一项研究设计了酞菁 - 青蒿琥酯(ART)共轭物,在超声处理下产生的动力学活性氧水平比其分解产物高约 60 倍。该共轭物明显优于传统声敏剂原卟啉 IX,产生的活性氧约为其 10 倍。在另一项研究中,酞菁铁纳米点(FePc ND)声敏剂在超声照射下表现出显著的细胞破坏效率和明显的肿瘤消退效果。新型酞菁不仅可用于声动力疗法,还可用于荧光成像和光热疗法。解决肿瘤缺氧问题是提高声动力疗法疗效的一种策略。最近的一项研究合成了一种铱(III)酞菁配合物,并通过用牛血清白蛋白包裹其聚集体制备了一种纳米组装体 。这种双功能组装体在两个方面协同提高了声动力疗法的有效性:它通过催化H2O2分解产生O2,在体外和体内均缓解了肿瘤缺氧;其次,它增强了声敏性,导致O2生成增加。
吲哚菁类
吲哚菁是一种用途广泛的荧光染料,在荧光成像和声动力疗法中有着广泛应用。它具有极高的消光系数以及宽泛的吸收和发射波长,这使得它在荧光成像和声动力疗法中都特别有效。在吲哚菁染料中,吲哚菁绿(ICG)最为常用,因其具有出色的光学特性。ICG 是一种临床诊断剂,可被 750 - 810nm 波长范围内的近红外光激发,随后在约 840nm 处发射荧光。值得注意的是,ICG 已被美国食品药品监督管理局批准用于人体应用,这凸显了其在医疗程序中的安全性和有效性。研究揭示了多功能叶酸靶向、包裹氧气 / ICG 的脂质纳米颗粒作为增强超声和光声成像(PAI)等先进成像技术的对比剂的巨大潜力。这些纳米颗粒在接受激光和超声照射时,对卵巢癌显示出有效的治疗效果。当被超声激活时,它们可以通过增强细胞内活性氧的产生对肿瘤组织产生细胞毒性作用。同时,ICG 的有效性还可扩展到其他肿瘤类型。曾等人 开发了用于治疗肝癌的 Au@MSNs ICG,它能产生稳定的荧光信号,有助于肿瘤的精准治疗。此外,杂交细胞膜包裹的 ICG 脂质体有助于精确勾勒浸润性胶质母细胞瘤的边界 。一种伪装成工程化巨噬细胞外泌体的负载 ICG 的可生物降解纳米平台被构建用于胶质母细胞瘤的治疗,显示出增强的血脑屏障穿透能力和提高的声动力疗法疗效 。同时,用 ICG 处理的纤维肉瘤细胞在接受光和超声照射后,细胞活力显著降低,同时细胞内活性氧水平升高 。此外,ICG 具有独特的能力,能够实现可见光和近红外荧光的实时叠加,从而实现肿瘤的精确定位。研究表明,负载 ICG 的叶酸靶向纳米颗粒在体外和体内都能有效靶向并抑制 MCF - 7 癌细胞。这种纳米颗粒有望用于靶向成像和光热疗法,为癌症诊疗提供了一种双功能方法。ICG 可以与其他治疗方式战略性地结合,以提高治疗效果。一项开创性的研究构建了负载 ICG 的纳米气泡(ICG - NBs),它通过诱导广泛的坏死和凋亡来抑制肝癌细胞的增殖。同时,在纤维肉瘤小鼠模型中,采用包括 ICG、光照和超声治疗的三模式治疗方案后,观察到肿瘤生长显著减少了 98%。

吖啶类
吖啶是近年来受到关注的一类新型非金属有机染料声敏剂。初步研究表明,与未用吖啶橙作为声敏剂处理的癌细胞相比,在超声作用下,使用吖啶橙处理的癌细胞存活率显著降低 。这归因于它们独特的电子构型和光电特性,使其在超声照射下能够高效产生活性氧。目前,基于吖啶的药物氨苯吖啶(AMSA)在临床实践中被用作化疗药物。利用声动力疗法的特性和吖啶衍生物固有的声敏性,研究表明 AMSA 在人体内接受超声照射时可以表现出增强的抗肿瘤活性。
氨基乙酰丙酸
ALA 是组织光敏剂原卟啉 IX(PpIX)的前体,研究表明外源性给予 ALA 会诱导细胞内 PpIX 积累。在光动力疗法中,ALA 已显示出比传统光敏剂更具优势。在声动力疗法中,最近的研究强调了 ALA 介导的声动力疗法通过多种机制(包括细胞凋亡、坏死和抑制肿瘤生长)对癌细胞造成损伤的多方面潜力。值得注意的是,ALA 诱导的 PpIX 已显示能刺激 THP - 1 巨噬细胞产生活性氧,对抗动脉粥样硬化。ALA 介导的声动力疗法是一个活跃的研究领域,应用不断拓展。其中一个应用是治疗具有高转移潜力和对化疗耐药性的恶性黑色素瘤。ALA 介导的声动力疗法已被证明可以抑制小鼠模型中黑色素瘤细胞的增殖和肿瘤生长。此外,ALA 与阳离子脂质体羟基喜树碱联合应用,通过气管内给药在转移性肺癌的化学 - 声动力治疗中显示出有前景的结果。另外,包裹 ALA 的脂质 / 聚(乳酸 - 共 - 乙醇酸)微泡在胰腺癌治疗方面也显示出潜力。尽管有这些令人鼓舞的发现,但 ALA 介导的声动力疗法在治疗各种癌症的临床疗效和安全性仍有待通过广泛的临床研究和试验进一步验证。
呫吨类
呫吨是一类具有多环结构的化合物,包括赤藓红 B(EB)、孟加拉玫瑰红(RB)和罗丹明等,在荧光引导手术等多个领域有着广泛应用。EB 和 RB 在超声照射下易于产生活性氧,最终导致细胞损伤或凋亡。研究表明,基于呫吨的化合物通过光动力疗法和声动力疗法对黑色素瘤均有疗效。呫吨具有强烈的荧光特性,易于合成且结构易于修饰。最近的研究表明,对呫吨进行结构修饰可以增强其细胞内化和肿瘤靶向能力。掺入 RB 的微泡(RB - MBs)不仅具有大量的药物负载量,还能通过声动力疗法产生丰富的活性氧,并且在识别肿瘤位置和大小方面具有出色的对比增强能力 。呫吨染料的短发射波长和小斯托克斯位移限制了它们在生物应用中的使用,但最近的一种结构修饰技术解决了这一限制,使其更容易被癌细胞内化,并能更精确地靶向癌细胞。

氟喹诺酮类
自 1962 年第一代氟喹诺酮类药物萘啶酸合成以来 ,氟喹诺酮类药物彻底改变了临床实践。如今,包括左氧氟沙星、环丙沙星、加替沙星、司帕沙星(SPX)和洛美沙星在内的多种氟喹诺酮类药物被广泛用于对抗细菌感染。氟喹诺酮类药物除了已确立的抗菌作用外,还可以诱导癌细胞凋亡。最近的研究强调了环丙沙星和莫西沙星等氟喹诺酮类药物作为抗癌治疗候选药物的潜力。将 SPX 作为声敏剂,并利用人血清白蛋白在腔角立方纳米酶框架内的递送能力,制备的 Rh/SPX - HSA 复合物在超声激活后实现了声动力疗法的协同增强 。
有机自组装纳米材料
有机自组装纳米材料是实现药物自递送并保护声敏剂的有效方法。有机自组装纳米材料利用增强的通透性和滞留效应,使纳米颗粒能够被动靶向并在肿瘤组织中积累。已证明涂有聚吡咯的碳纳米管(PPy@MWCNTs)在多步超声处理下可作为治疗黑色素瘤的有效声敏剂。含有线粒体靶向三苯基膦和阿霉素(TPP - DOX)协同混合物的自组装聚合物囊泡在超声照射下对 HeLa 细胞表现出渐进的声动力疗法效果。研究还表明,空心纳米胶囊可以通过特定的细胞器释放声敏剂,有助于更精确地靶向肿瘤治。这种方法确保了治疗剂的可控递送,提高了声动力疗法的有效性。自组装纳米颗粒的合理设计在联合癌症治疗领域具有广阔前景。使用铪(Hf)簇和光敏配体合成的具有不同孔径的分级多孔 MOFs(HP - MOFs),能够精确封装携带氧气的血红蛋白。体内和体外研究均证实,富含氧气的 MOF - 血红蛋白纳米系统显示出卓越的抗癌效果和良好的生物相容性。这些自组装纳米结构可有效地用于药物递送,作为声动力疗法的重要辅助手段。在另一项研究中,利用声波增强顺铂等化疗药物的透皮渗透,显著提高了药物递送效率,在宫颈癌肿瘤模型中转化为更好的治疗效果。基于声敏剂二氢卟吩 e6(Ce6)、谷胱甘肽(GSH)消耗剂萘并吡喃和铁死亡诱导剂Fe3+,通过配位驱动自组装策略开发了一种金属 - 酚纳米制剂(FNCP NFs),用于超声增强的铁死亡治疗。在超声刺激下,FNCP NFs 在肿瘤微环境中迅速解离并释放药物。作为声敏剂,释放的 Ce6 可通过超声激活产生1O2,导致癌细胞凋亡。此外,超声促进萘并吡喃的释放和Fe3+/Fe2+的价态交替,持续消耗 GSH,从而放大细胞内氧化应激,进一步提高肿瘤抑制效率。
有机聚合物声敏剂
共价有机框架(COFs)具有高比表面积和出色的化学稳定性,是理想的药物递送平台。基于 COF 的声敏剂具有均匀的纳米级形态以及肿瘤特异性效应。连接到 COFs 上的卟啉单体具有出色的活性氧生成能力。聚合物纳米载体在声动力疗法中的关键优势在于其能够催化1O2和其他活性氧的生成 。最近,通过将各种分子声敏剂封装在聚合物结构中,开发出了具有独特声学特性的新型聚合物纳米胶束,使其在接受超声处理时能够引发机械、热和空化效应,并产生活性。最近,制备了一种名为 SPNly 的聚合物纳米级溶酶体靶向嵌合体(nano - LYTAC),用于联合声动力疗法和免疫疗法。在超声照射下,SPNly 可以产生\(^{1}O_{2}\)来消除癌细胞,并诱导免疫原性细胞死亡,从而提高免疫原性。在临床前动物模型中,由 SPNly 介导的协同声动力 - 免疫疗法有效地重新编程了肿瘤免疫微环境,从而在小鼠模型中完全抑制了肺转移并防止了复发。

声敏剂设计策略
在声敏剂的结构设计中,首要考虑的因素是足够的药物稳定性、可控的释放动力学以及在靶位点高效产生活性氧。为此,纳米技术的应用已被证明可以增强声动力疗法的效能。纳米载体可以形成一道防护屏障,防止声敏剂在循环系统中过快释放,降低对健康组织的潜在毒性。纳米载体的结构设计通常着重于其稳定性、生物利用度和归巢能力,其中归巢能力尤为关键。为了提高肿瘤选择性并增强疗效,纳米载体的表面通常会修饰靶向配体或抗体,从而促进其在肿瘤环境中的积累。

通过对声敏剂的化学结构进行修饰,以调整其对超声的吸收和散射特性。同时,声敏剂的设计必须使其能够被特定的生物触发因素激活。基于卟啉的共价有机框架(COFs)已显示出优异的药物载体特性、能被癌细胞高效内化以及强大的抗肿瘤功效 。同样,经设计靶向线粒体的钆(III)卟啉基声敏剂,能被癌细胞高效摄取,有助于对深部肿瘤进行磁共振成像(MRI)和声学动力学免疫治疗 。通过设计自组装肽序列或按精确比例巧妙混合各种单体,可以制备出液态或凝胶状的聚合物质。这类材料在暴露于超声时能够聚集成稳定的泡沫或纳米气泡,从而提高声敏剂的局部浓度。通过表面修饰可以优化多功能纳米声敏剂,使其能够选择性地与癌细胞表面的受体结合。与传统治疗药物相比,这些纳米声敏剂在耐药肿瘤模型中表现出更优异的抗肿瘤效果和更低的毒性 。

可以设计响应性聚合物以适应特定的生理条件,有些聚合物被设计为在酸性条件下(许多肿瘤微环境的特征)发生降解。这种降解使得治疗药物能够在肿瘤组织中靶向释放。例如,通过将叶绿素包裹在聚合物或脂质基纳米载体中,可增强其固有的声敏特性 。在一项研究中,使用合成的有机聚合物声敏剂治疗小鼠乳腺腺癌,该声敏剂在其多孔纳米颗粒结构中包裹了卟啉 。这种设计不仅提高了卟啉的稳定性和递送效率,还在超声刺激下增加了其活性氧的产量,从而显著减轻了肿瘤负担并延长了治疗小鼠的寿命。
有机声敏剂设计的一个关键方面是实现协同效应。纳米载体除了可以作为声敏剂的保护屏障,防止其被生物降解和快速排出体外 ,还可以设计为同时包裹声敏剂和其他抗肿瘤药物,或者结合具有互补治疗功能的纳米材料,如用于光热疗法(PTT)或光动力疗法(PDT)的材料。这种协同方法旨在发挥多种治疗作用的协同效应。一个典型的例子是,不仅将靶向线粒体的三苯基膦(TPP)与声敏剂 Ce6 相结合,还将部分 Ce6 整合到细胞外囊泡中;这种设计不仅提高了声动力疗法的效果,还赋予了选择性抗肿瘤活性,同时最大限度地降低了全身毒性 。此外,基于金属卟啉 MOFs 且能适应肿瘤微环境的纳米制剂,在癌症治疗中显示出协同的声学响应 。同时,为治疗宫颈癌而设计的含有 IR780 和全氟己烷的纳米颗粒 ,不仅能够通过声动力疗法产生大量活性氧,还能通过声致液滴汽化效应进行放射治疗;此外,光声成像(PAI)和磁共振成像(MRI)能够清晰地在体内显示这些纳米颗粒,展示了它们在临床可视化和治疗监测方面的潜力。
纳米声敏剂可以通过自组装策略制备 。一个显著的例子是一种名为 OC 的无载体纳米敏化剂,它由天然疏水性抗癌药物齐墩果酸和 Ce6 通过自组装制备而成 。这种纳米敏化剂在光和超声照射下对 PC9 和 4T1 肿瘤细胞均表现出显著的抑制作用,机理研究表明 OC 产生了高水平的活性氧,导致细胞凋亡死亡。一系列研究还表明,均匀稳定的纳米声敏剂可以利用其超顺磁性或其他物理特性实现多功能性。这些制剂不仅能够基于声动力疗法产生羟基自由基,还具备磁共振成像能力。因此,它们为在磁共振成像引导下进行靶向声动力疗法提供了可能。

癌症治疗的技术进展
进展与挑战
手术一直是肿瘤治疗的基石,但其适用性受多种因素制约。它通常更适用于易形成实体瘤的癌症。对于晚期或广泛转移的肿瘤,单纯手术往往难以达到理想效果。在脑肿瘤治疗中,手术风险极高,且常伴有严重的潜在并发症。此外,对潜在微转移灶进行手术也极具挑战性。在这些情况下,综合治疗方式(如化疗、放疗或免疫疗法相结合)的实施就显得尤为重要。
免疫疗法利用患者自身的免疫系统来识别和清除肿瘤细胞。而靶向疗法则依赖于对肿瘤细胞表面分子标记的精准识别,从而在对恶性细胞进行定向攻击的同时,最大限度减少对健康细胞的附带损害。这两种疗法的协同应用可有效控制肿瘤。然而,在临床实践中,它们的疗效受到多种因素的挑战,包括肿瘤异质性、耐药性和免疫逃逸机制等。此外,脱靶组织损伤的潜在风险以及随之增加的肝脏代谢负担也不容小觑。因此,开发旨在增强治疗靶向性和引发强烈免疫反应的新型纳米材料,在免疫疗法和靶向疗法中都至关重要。
与传统化疗相比,声敏剂可能提供一种更精准的肿瘤靶向方法,减少对健康组织的附带损害。同时,在免疫疗法领域,通过声学或光学手段激活纳米药物,已被证明可以刺激免疫系统更有效地识别和攻击肿瘤细胞。值得注意的是,在超声照射辅助下的声敏剂能够有效引发免疫原性细胞死亡,从而激活一种称为声动力免疫疗法的全身性抗肿瘤免疫反应。但也必须指出,声动力疗法会上调肿瘤细胞表面 PD - L1 的表达,进而逃避免疫监视。与此同时,分子成像技术的进步使得通过荧光或磁共振成像探针进行实时监测成为可能,为评估治疗效果提供了更精确的手段。总之,有机声敏剂的潜力在肿瘤学研究中应得到越来越多的关注。
迄今为止,使用有机声敏剂进行的临床试验数量有限。现有研究主要集中在评估这些敏化剂在特定癌症类型中的安全性和初步治疗效果。例如,在一些涉及浅表性膀胱癌和其他恶性肿瘤的早期临床试验中,已证实有机声敏剂联合超声激活疗法可使肿瘤不同程度缩小或病情稳定。然而,这些试验也报告了一些轻微的不良反应,包括局部疼痛和轻度血尿,这些症状通常是可逆的,在治疗停止后会自然消退。多种有机声敏剂已显示出有前景的治疗效果和轻微的副作用。随着研究的不断深入和技术的创新发展,有机声敏剂在肿瘤治疗领域有望取得进一步的突破性进展。
除了声动力疗法,一系列新兴的治疗技术在肿瘤学领域也展现出巨大的潜力。成簇规律间隔短回文重复序列(CRISPR)基因编辑技术提供了一种双重策略,可用于切除与致癌作用相关的癌基因,或引入纠正癌症发展相关基因异常的治疗性基因。CRISPR 与互补治疗方式的结合将成为一个关键趋势,例如它与免疫疗法协同作用,可根除肿瘤转移并预防复发。免疫疗法在某些癌症类型(尤其是黑色素瘤和非小细胞肺癌)的治疗中已取得显著成效。新型免疫治疗靶点和策略的不断发现和完善,凸显了该领域的动态发展。此外,靶向疗法与其他治疗干预措施的融合是另一个重要的探索方向,包括将靶向疗法与免疫疗法或化疗战略性结合,以实现更全面、有效的癌症管理策略。
总体而言,这些新兴的治疗技术在癌症治疗方面具有巨大的潜力和良好的前景。随着研究的深入和技术的不断进步,预计它们将拓宽治疗领域,为癌症患者提供更多的治疗选择,改善临床治疗效果。目前,基于声动力疗法的联合治疗方式在多种癌症的治疗中已显示出显著的优势。
声动力疗法与其他疗法的联合
声动力疗法与热疗的联合
声动力疗法的本质是声敏剂在超声作用下引发的细胞毒性反应,而热疗则是利用热能诱导肿瘤细胞死亡或增强其对化疗、放疗的敏感性。声动力疗法与热疗联合在临床试验中取得了令人鼓舞的成果,不仅提高了治疗效果,还减少了不良反应。
深入研究声动力疗法与热疗的联合作用发现,热疗能够增强超声的穿透能力,使声敏剂在肿瘤微环境中分布更加均匀。此外,升高的温度会诱导肿瘤细胞表达热休克蛋白。这些蛋白可与其他应激相关蛋白相互作用,破坏细胞内环境的稳定性,使肿瘤细胞更容易受到超声诱导的空化效应的影响。例如TiO2纳米颗粒与光热材料聚吡咯(PPy)结合,在高温下可增加肿瘤微环境中含量,这些O2可被超声激活进一步产生活性氧。在这种治疗方法中,化疗、声动力疗法和热疗协同发挥致死作用。
声动力疗法与光动力疗法的联合
除了上述声动力疗法与热疗的联合,声动力疗法与光动力疗法的整合也是一种有效的治疗方法。声动力疗法与光动力疗法联合可以减少声光敏化剂的必要剂量,同时增加活性氧的产生。此外,声光纳米敏化剂还表现出额外的光热效应。例如,一种由声敏剂 IR780、葡萄糖氧化酶和 PdPt 组成的双金属纳米催化剂,在O2自供给的辅助下,可在近红外二区窗口实现增强的肿瘤饥饿疗法和声动力疗法。
声动力疗法与光热疗法的联合
基于前面讨论的声动力疗法和光动力疗法,声动力疗法与光热疗法的联合治疗是另一种备受关注的治疗方法,在肿瘤治疗领域具有独特的优势和潜力。声动力疗法和光热疗法在通过非侵入性能量转换机制根除恶性细胞方面具有共同之处。研究发现,CT26 细胞膜伪装的血卟啉- 空心纳米球可实现同源靶向,促进光热疗法和声动力疗法的协同作用。此外,带有靶向基团的纳米颗粒已被证明可与声动力疗法/光动力疗法联合使用,通过免疫调节增强抗肿瘤活性。值得注意的是,目前正在进行减少光毒性的研究。通过使用纳米团簇或对声敏剂进行化学修饰,可以显著减轻对包括皮肤在内的健康组织的附带影响。未来的研究将继续致力于提高声动力疗法与光热疗法联合治疗的精准性、安全性和整体有效性。同时,整合实时监测技术以实时监控肿瘤对治疗的反应,并最大限度减少对健康组织的附带损害,有望带来更多的益处。
声动力疗法与纳米药物载体的联合
超声造影剂的出现为增强声动力疗法开辟了新途径。通过将声敏剂和免疫调节剂整合在同一脂质体中,声免疫纳米脂质体不仅提高了肿瘤内声敏剂的浓度,还能刺激或调节免疫反应,从而提高治疗效果。同时,红细胞膜包被的 LY364947@PCN - 224 纳米颗粒,以 PCN - 224 框架用于声动力疗法,并包裹 LY364947 用于降解致密的细胞外基质胶原蛋白,使其不仅能够产生活性氧用于有效的声动力疗法,还能增强肿瘤细胞的抗原呈递,从而促进免疫细胞对肿瘤细胞的识别和清除。此外,一种基于谷胱甘肽(GSH)敏感二硫键的可激活声动力疗法平台被设计用于联合声动力疗法和免疫疗法。该平台观察到了有效的抗肿瘤效果,并且治疗后的小鼠在再次接种肿瘤细胞后未出现肿瘤生长,表明建立了持久的免疫记忆。
结论
声动力疗法(SDT)是一种越来越有前景的非侵入性癌症治疗策略。研究人员已经发现并设计了一系列对超声照射有响应的有机声敏剂,包括有机小分子、有机聚合物和自组装有机纳米材料。这些有机声敏剂在体外和体内模型中均表现出良好的生物相容性和抗肿瘤活性。然而,声动力疗法的临床转化仍面临诸多障碍。组织穿透深度不足严重限制了其对深部肿瘤组织的疗效;肿瘤微环境的高特异性使这些声敏剂面临化学稳定性差和靶向性不佳等风险。未来的研究应着重探索如何优化有机声敏剂的分子结构以增强组织穿透能力。此外,还必须考虑使这些敏化剂更好地适应复杂多变的肿瘤微环境的策略。这包括开发复杂的多功能有机声敏剂、提高生物相容性和靶向精度,以及制定个性化的治疗方案。与任何治疗方式一样,全面研究声动力疗法后肿瘤微环境的变化、免疫反应以及肿瘤内潜在的耐药性上升问题至关重要。未来的研究必须加大力度,验证新型有机声敏剂的有效性和安全性。此外,迫切需要探索将声动力疗法与其他癌症治疗方法(如化疗和放疗)相结合的综合方法,形成协同治疗联盟,以增强整体的溶瘤效果。
参考文献
Development and Application of Organic Sonosensitizers in Cancer Therapy,Yuhan Ding, Yuchen Yang,Omer Aras,Feifei An,Mengjiao Zhou,Yichao Chai,Aggregate, 2025; 0:e70032,https://doi.org/10.1002/agt2.70032