行业文献

LITERATURE

发布日期:8/15/2023 8:30:00 PM

 

内容提要

        高效吸光率是构建高性能发光材料,尤其是长波近红外(NIR-II)材料的关键,因此寻求一种高效、通用的提高吸光率的策略非常重要,但仍然是一个棘手的挑战。在这项工作中,作者发现了一种简单而有效的设计策略,包括引入金(I)单元,可以有效地提高聚集诱导发射发光物质(AIEgens)的吸收率。由于吸收率的有效提高,与TBTP配体相比,具有代表性的AIE活性TBTP- Au表现出更优越的NIR-II (1220 nm)发光,更高的光热转换效率,以及独特的细胞内活性氧生成能力。利用这些改进,制备的肿瘤靶向TBTP-Au-cRGD纳米颗粒在体内实现了特异性的NIR-II肿瘤成像,并通过协同化疗和光热治疗发挥了高效的癌症治疗作用。因此,本研究为构建高吸收发光材料提供了一种新的有效策略,并证明了金(I)基AIEgens作为多功能治疗剂的巨大潜力。

 

结果与讨论

分子设计、吸收和聚集诱导NIR-II发射研究

        根据作者先前的研究,由低带隙苯并[1,2-c:4,5-c ']双([1,2,5]噻二唑)受体、具有大链烷基的π共轭噻吩环和三苯胺给体组成的扭曲D-A型结构由于扭曲分子内电荷转移(TICT)效应而表现出NIR-II发射和优异的光热性能。因此,在这项工作中,作者采用了由这三个部分组成的类似框架,并通过额外引入一个噻吩环和一个吸电子吡啶环进一步构建了一个新的不对称结构。

        在这里,吡啶的引入是为金(I)的进一步络合提供配位。这种新设计的分子被称为TBTP,预计它将继承NIR-II发射和与报道的分子相似的优异光热性能。此外,一个经典的五氟苯基金(I)末端被引入到TBTP中,得到的配合物被命名为TBTP- Au。其中,五氟苯基金(I)基团的掺入有望发挥两方面的重要作用:1)利用其重金属特性和吸电子效应,提高TBTP的吸收率,进一步促进发光和光热效应;2)作为高效化疗药物,协同TBTP配体的光热治疗,进一步发挥高效的多模态抗癌治疗作用。

        根据上述设计策略,作者随后按照方案S1所示的合成路线制备了对比化合物TBTP和目标配合物TBTP- Au。所有中间体和目标产物都通过NMR和高分辨率质谱进行了很好的表征,结果令人满意。所制得的TBTP和TBTP-Au粉末肉眼可见为墨绿色,在环境条件下稳定性高,在二氯甲烷(CH2Cl2)、四氢呋喃(THF)、二甲基甲酰胺(DMF)等常见有机溶剂中具有良好的溶解性。在成功获得目标化合物后,作者进一步研究了TBTP和TBTP- Au的吸收特性。如图1B所示,TBTP配体的THF溶液(单体)在600 ~ 1000 nm范围内具有较宽的吸收带,在805 nm的最大峰处对应的吸光度为1.37 × 104 L mol-1cm-1。相比之下,在相同条件下,含TBTP- Au的THF溶液(单体)的吸收峰位置与TBTP相比红移较小,但在809 nm处的吸光度达到2.58 × 104 L mol-1cm-1,比TBTP配体的吸光度提高了1.8倍。因此,这些数据验证了作者最初的设计意图,即引入五氟苯基金(I)末端确实可以有效地提高纯有机配体的吸收率。为了验证这一结论,作者系统地测量了作者之前报道的另外两组化合物(TPE-TTPy- Au与TPE-TTPy, TPE - Au与TBP)在THF溶液(单体)中的吸收。含金配合物TPE-TTPy-Au和TPP - Au的吸光度分别比其对应的有机配体TPE-TTPy和TBP明显增强。

        因此,这些结果进一步为作者的设计策略提供了令人信服的证据,证明了金(I)部分对有机配体吸收率的显著提升能力。

        在上述实验结果的基础上,作者对六种化合物在THF溶剂中进行理论计算,验证实验的可靠性。相关数据汇总于图1D,更详细的结果见图。根据计算结果,6种化合物的模拟最大吸收带与实验数据吻合较好。更重要的是,所有含金配合物TBTP- Au、TPE-TTPy- Au和TPP - Au的振荡强度f值均高于它们各自的配体TBTP、TPE-TTPy和TBP,与实验结果吻合良好。此外,作者注意到金(I)的引入降低了所有配体的HOMO LUMO间隙,这与观察到的金(I)配合物与配体相比的红移吸收非常吻合。根据计算结果,所有配体和金(I)配合物的最大吸收带的主要贡献是HOMO→LUMO的跃迁。TBTP- Au和TBTP的最大吸收带归因于电荷转移(CT)。另外两组化合物(TPE-TTPy- Au与TPE-TTPy、TPE - Au与TBP)的初始分布情况也相似。因此,作者推测五氟苯基金(I)末端的引入可能会增强AIE活性配体的CT效应,最终导致吸收的红移和提高。综合所有实验和计算结果,可以有力地得出五氟苯基-金(I)单元的整合可以有效地提高有机配体的吸收率。这种简单而有效的方法将为制造高吸收材料开辟一条新途径。

        对于TBTP和TBTP-Au的发光性能,作者也进行了详细的研究。TBTP配体表现出典型的聚集诱导发射增强(AIEE)。在纯THF溶液中,其发光微弱,在1000~1350 nm处,随着不溶性溶剂己烷的加入,其发光逐渐增强,呈现出较宽的波段。当己烷含量为90%时,发光强度达到最大。根据这些结果,作者最初的设计概念TBTP将继承报道的分子的NIR-II发射特性得到了很好的证实。与金(I)配合后,得到的体系TBTP-Au也表现出理想的AIEE性质。当不溶性溶剂己烷的含量达到90%时,TBTP-Au的最大发射峰移至1035 nm。此外,作者还测量了TBTP和TBTP- Au在单体和聚集状态下的光致发光量子产率(ΦPL)。以二氯乙烷(0.05%)中的IR-26为参照,TBTP和TBTP- Au在纯THF溶液中的NIR-II区域的相对ΦPL约为0.02%;而对应的聚合态ΦPL分别为0.052%和0.092%。这些数据表明,聚集引起ΦPL明显升高,更重要的是,金(I)的引入可以有效地增加NIR-II区域的ΦPL,从而提高吸收率。

 

肿瘤细胞靶向与抗癌的体外成像研究

        考虑到TBTP-Au提高的吸收率和潜在的抗癌能力使其具有突出的NIR-II发光特性,作者打算对其成像和抗癌性能进行系统的探索。此外,还对配体TBTP进行了对比研究。为了使TBTP-Au水溶性以更好地进行抗癌研究,作者使用两亲性共聚物DSPE-PEG作为包封基质,通过纳米沉淀法将TBTP-Au制成纳米颗粒(NPs)。为了充分利用其荧光实现靶向跟踪,作者将αVβ3整合素结合序列环RGD (cRGD)偶联到TBTP-Au NPs表面,获得具有高肿瘤特异性的TBTP-Au-cRGD NPs。 αVβ3整合素作为整合素中的一种,在肿瘤组织的活性增殖内皮上过表达,是最有希望的治疗靶点。所得的TBTP-Au-cRGD纳米颗粒呈近似球形,平均水动力直径为~96 nm, PDI较窄,为0.298。同时,用相同的方法得到的TBTP-cRGD NPs呈近似球形,平均水动力直径为~77 nm, PDI为0.234。与TBTP-Au- cRGD NPs配体相比,可以清晰地成像TBTP-Au- cRGD NPs中的元素金(I)。众所周知,NPs的稳定性对其生物学应用至关重要,因为它可以影响NPs在体内的血液循环、肿瘤滞留和代谢行为。因此,作者通过监测NPs在细胞培养基中不同培养时间的大小变化来研究其稳定性。TBTP-Au-cRGD NPs和TBTP-cRGD NPs的平均水动力直径在每个时间间隔内几乎没有变化,从10天的误差条可以忽略不计。结果表明,以DSPE-PEG为包封基质的TBTP-Au-cRGD NPs具有良好的稳定性。此外,作者测量了TBTP-Au- crgd NPs的光致发光,并观察到与纯TBTP-Au配合物相似的NIR-II发光。

        在分子设计部分,作者提到TBTP-Au应该继承与报道的分子相似的优异光热性能。由于引入金(I)后吸收率的有效提高,预计TBTP-Au的光热产热能力将得到提高。因此,研究了TBTP-Au- cRGD NPs的光热性质。在激光(808 nm, 380 mW/cm2)照射10 min后,TBTP-Au-cRGD NPs (1 mg/mL)的温度很容易达到70.8℃以上,而IR780在相同条件下的温度只能达到61℃。值得注意的是,在相同的条件下,TBTP-cRGD NPs的温度也只升高到50℃,这表明金(I)的加入显著地扩大了非辐射衰变,导致TBTP-Au-cRGD NPs光热转换效率很高(~77.15%)。如此高的值优于大多数报道的纯有机光热剂。相比之下,TBTP-cRGD NPs和IR780 NPs的光热转换效率(PCE)分别只有33.96%和40.5%。综上所述,通过引入金(I)来提高吸收率,不仅提高了辐射衰变效率,而且促进了非辐射衰变过程,从而使TBTP-Au具有更优越的NIR-II发光和光热性能。然后作者研究了TBTP-Au- cRGD NPs的光热稳定性。TBTP-Au-cRGD NPs溶液经过5次开关加热后温度保持不变,具有良好的光热稳定性和较强的抗光漂白能力。此外,TBTP-Au-cRGD NPs表现出浓度依赖的光热效应,表明它们的光热效应可以通过变浓度来操纵。TBTP-Au- cRGD NPs光热转化率高,光热稳定性好,具有良好的光热性能。

 

        基于TBTP-Au的理想发光和光热特性,作者考虑将其应用于生物成像和癌症治疗。首先,利用其荧光监测肿瘤细胞的靶向性。从荧光成像结果可以看出,MDA-MB-231三阴性乳腺癌细胞与MDA-MB-231细胞孵育12 h后,大量纳米颗粒被细胞摄取,主要分布在MDA-MB-231细胞的细胞质中。相比之下,未结合cRGD的TBTP-Au NPs处理的MDA-MB-231细胞对Np的摄取有限。为了进一步证实靶向作用是由于cRGD-αVβ3整合素识别,作者使用游离cRGD肽预处理MDA-MB-231细胞,然后在相同条件下孵育TBTP-Au-cRGD NPs。游离cRGD处理后,MDA-MB-231细胞摄取的纳米颗粒数量明显减少,说明NPs的靶向能力是通过cRGD-整合素识别介导的。荧光强度定量结果进一步证实了TBTP-Au- cRGD NPs的肿瘤靶向能力。

        金(I)配合物通过抑制硫氧还蛋白还原酶(TrxR)的活性扰乱细胞氧化还原稳态,从而上调活性氧(ROS)水平,从而诱导细胞自噬和凋亡。TrxR是ROS稳态的重要介质。为了测试TBTP-Au是否具有通过抑制TrxR提高细胞内ROS水平的能力,作者在与TBTP-Au- cRGD NPs孵育4小时后,对MDA-MB-231细胞和4T1细胞的细胞内ROS水平进行了评估。细胞内ROS使用商业ROS指标DCFH-DA进行信号传导,DCFH-DA被细胞内ROS氧化后能发出明亮的绿光。TBTP-Au-cRGD NPs可被MDA-MB-231细胞有效摄取并分布于细胞质内。DCFH-DA的亮绿色荧光和鉴定结果显示,TBTP-Au-cRGD NPs处理的MDA-MB-231细胞内ROS水平明显增强,明显高于对照组。与此形成鲜明对比的是,TBTP-cRGD NPs组与对照组相比没有出现升高。对于4T1细胞系,得到了类似的结果。因此,这些结果证实了TBTP-Au-cRGD NPs通过抑制TrxR来提高细胞内ROS水平的强大作用。

        随后,作者通过评估各种体外处理后的细胞活力,研究了TBTP-Au-cRGD NPs对MDAMB-231细胞的抗癌潜力。处理24 h后,采用活/死染色和MTT法研究MDA-MB-231细胞的活力。TBTP-cRGD NPs在黑暗条件下无毒,而TBTP-Au-cRGD NPs在黑暗条件下诱导了约50%的细胞死亡,表明TBTP-Au-cRGD NPs诱导的细胞内ROS升高可以发挥有效的抗癌作用。更令人印象深刻的是,在808 nm激光(380 mW/cm2)照射10 min后,TBTP-Au-cRGD NPs表现出更明显的毒性,几乎所有癌细胞都被杀死。与IR780相比,TBTP-Au- cRGD NPs的杀伤效果要高得多,揭示了TBTP-Au- cRGD NPs通过金(I)为基础的化疗和ttbtp诱导的PTT的协同途径具有出色的抗肿瘤作用。相比之下,在没有TBTP-Au- cRGD NPs的情况下,单次激光照射对细胞活力的影响可以忽略不计。随后的MTT实验进一步强化了TBTP-Au-cRGD NPs的高效抗癌作用。在黑暗条件下,TBTP-cRGD NPs对MDA-MB-231细胞和4T1细胞等癌细胞没有毒性,而TBTP-Au-cRGD NPs对这些细胞有明显的毒性。在黑暗条件下,TBTP-Au-cRGD NPs处理的细胞在24 h、48 h和72 h的存活率分别为73.49%、67.21%和58.64%,进一步证实了金(I)通过提高细胞内ROS水平诱导的细胞毒性。激光(380 mW/cm2)照射5 min后,TBTP-Au-cRGD NPs处理的细胞活力随时间明显下降。而TBTP- cRGD NPs联合激光照射5 min的细胞存活率明显高于TBTP-Au- cRGD NPs和激光照射联合处理的细胞存活率。基于这些结果,可以得出结论,金(I)固有的ROS提升能力结合TBTP配体的高效光热转化赋予了TBTP-Au- cRGD NPs增强的协同化疗和PTT。

        此外,通过评估细胞活力,比较TBTP-Au-cRGD NPs与临床金基化疗药物金嘌呤的体外抗肿瘤作用。经TBTP-Au-cRGD NPs处理的4T1细胞在24 h、48 h和72 h的归一化存活率分别为52.64%、42.39%和24.44%。在24 h、48 h和72 h时,金糠蛋白组的标准化存活率分别为71.37%、61.56%和48.25%。

        这些结果表明,TBTP-Au-cRGD NPs对体外4T1细胞系的抗肿瘤作用强于金烷fin。为了评价TBTP-Au- cRGD NPs的生物安全性,作者采用NIH 3T3、C2C12和HUVEC细胞系检测NPs对它们的细胞毒性。不同的正常细胞用TBTP-cRGD- au NPs或TBTP-cRGD NPs处理24 h后存活率均在90%以上。这些结果表明,TBTP-Au-cRGD NPs对正常细胞的细胞毒性可以忽略不计,具有很高的生物安全性。

 

体内NIR-II肿瘤靶向成像

        作者提到NIR-II荧光成像具有组织穿透深度深、成像分辨率高、组织自身荧光和光散射减少等优点,在临床影像诊断中具有很大的潜力。另外,实验证明TBTP-Au具有优异的NIR-II发光能力,因此作者尝试将其应用于体内NIR-II荧光成像。因此,作者在体外验证了TBTP-Au NPs的NIR-II荧光成像。随着其浓度的增加,TBTP-cRGD NPs和TBTP-Au-cRGD NPs的荧光都逐渐增强,但在相同浓度下,TBTP-Au-cRGD NPs的荧光强度远远高于配体基团。这里值得注意的是,与TBTP-cRGD NPs相比,TBTP-AucRGD NPs更出色的成像性能是由于引入金(I)而评估的吸光率。为了评价TBTP-Au-cRGD NPs的NIR-II荧光成像性能,制备了相同分子浓度的TBTP-Au-cRGD NPs溶液和ICG溶液,分别在1000 nm、1100 nm、1200 nm、1300 nm、1400 nm的长通(LP)滤光片(60 mW/cm2,曝光时间150 ms)下进行NIR-II成像。在各LP滤光片下,TBTP-Au-cRGD NPs组的NIR-II荧光信号远高于相应的ICG组,说明TBTP-Au-cRGD NPs的NIR-II荧光成像性能更优越。因此,作者通过与循环系统和疾病诊断密切相关的血管造影,进一步将TBTP-Au-cRGD NPs应用于体内NIR-II成像。将TBTP-Au- cRGD NPs注入血流后,在1000 nm LP下对小鼠的背体和后肢进行成像。在处理后10min, NIR-II荧光信号方向均可清晰显示动脉、静脉和毛细血管,从而对血液循环系统进行准确的制图。

        为了进一步证明TBTP-Au-cRGD NPs的成像性能,作者分别在小鼠尾静脉注射TBTP-Au-cRGD NPs和ICG后对小鼠进行体内血管成像。处理后5分钟,TBTP-Au- cRGD NPs成像显示血管分辨率远高于ICG,这意味着TBTP-Au的NIR-II发射和高亮度可以提供更清晰的体内成像。与之形成鲜明对比的是,由于ICG用于NIR-II成像的信噪比较低,因此无法识别注射ICG的小鼠血管。

        基于TBTP-Au-cRGD NPs出色的体内NIR-II成像能力,作者对肿瘤进行了体内NIR-II成像,用于视觉诊断。为此,作者选择4T1乳腺肿瘤小鼠模型,评估TBTP-Au-cRGD NPs是否能通过纳米颗粒蓄积分化肿瘤。在荷瘤裸鼠体内静脉注射TBTP-Au- cRGD NPs后,在给药后6小时,肿瘤部位清晰地分辨出明亮的荧光信号。积累18h后,肿瘤荧光强度达到最大值,信本比高,边界清晰。而且,这种强烈的荧光信号在肿瘤部位可以持续72小时以上。这些结果表明TBTP-Au-cRGD NPs具有理想的肿瘤靶向和积累能力。为了进一步验证其肿瘤特异性积累,在静脉注射72 h后处死小鼠,收集肿瘤及主要脏器(心、肝、脾、肺、肾),应用NIR-II荧光成像。肿瘤具有最强的NIR-II荧光信号。定量分析NIR-II成像强度进一步提供了9.05倍肿瘤-心脏、4.20倍肿瘤-肺、1.21倍肿瘤-肝脏、1.21倍肿瘤-脾脏、1.19倍肿瘤-肠道和1.84倍肿瘤-肾脏的荧光比,有力地验证了TBTP-Au-cRGD NPs的高肿瘤特异性。因此,这些成像结果很好地证明了TBTP-Au- cRGD NPs具有良好的NIR-II成像性能和显著的肿瘤特异性,TBTP-Au在NIR-II成像引导下的癌症治疗中具有很大的应用潜力。

        作者还对TBTP-Au- cRGD NPs进行了药代动力学评价。血清TBTP-Au-cRGD NPs浓度-时间曲线和药代动力学参数分别见图。结果表明,血清TBTP-Au-cRGD NPs的血液保留半衰期为41.53 h,远长于报道的游离药物阿霉素。长血循环可以延长肿瘤靶点的蓄积时间,保证NPs在肿瘤部位的良好滞留。

 

体内协同治疗

        体外实验表明,TBTP-Au-cRGD NPs可通过化疗和PTT途径发挥高效的协同抗癌作用。为了进一步证明其在体内增强的协同抗癌作用,作者用4T1荷瘤小鼠进行了抗肿瘤生长实验。首先,作者在体内评估了TBTP-Au-cRGD NPs的光热转化效果。静脉注射TBTP-Au-cRGD NPs后,随着照射时间的延长,肿瘤部位温度从37℃显著升高至56℃,而“生理盐水+激光”组温度变化可忽略不计。这表明TBTP-Au-cRGD NPs能够有效地在肿瘤部位积累,并产生肿瘤热疗所需的足够热量。随后,通过监测肿瘤体积20天,研究TBTP-Au-cRGD NPs的体内抗肿瘤作用。“IR780 +激光”组、“TBTP-cRGD NPs +激光”组和“TBTP-Au- cRGD NPs”组与对照组“对照”和“生理盐水+激光”组相比,肿瘤生长速度得到了部分抑制,且抑制程度几乎相同,表明单一治疗方式的抗癌效果相当。然而,与之形成鲜明对比的是,“TBTP-Au-cRGD NPs +激光”组的肿瘤在5天内被完全消除,这表明TBTP-Au-cRGD NPs的抗癌能力最强大,来自于化疗和PTT的协同作用增强。Kaplan-Meier无进展生存期(PFS)定义为从治疗开始到肿瘤体积增加或因任何原因死亡的时间。TBTP-Au- cRGD NPs和激光照射治疗4T1荷瘤小鼠的无瘤生存率约为100%,与其他治疗组相比有明显延长。实际上,通过记录Bal B/C小鼠的肿瘤生长曲线(n = 5),作者还比较了TBTP-Au-cRGD NPs和临床金基化疗药物金嘌呤的抗肿瘤作用。TBTP-Au-cRGD NPs和金嘌呤治疗组的平均肿瘤体积比对照组增长更慢。相比之下,“TBTP-Au-cRGD NPs”组的生长速度进一步慢于“金嘌呤组”,进一步验证了TBTP-Au-cRGD NPs的抗肿瘤作用强于金嘌呤组。因此,体内治疗结果进一步有力地验证了作者在最初的分子设计中所预期的突出的抗癌效率。

        作者通过对注射NP的小鼠主要器官进行NIR-II荧光成像,进一步研究了20天后静脉注射TBTP-Au- cRGD NPs的清除率。注射24 h后,由于单核吞噬系统相关器官的摄取,发现TBTP-Au- cRGD NPs随着时间的推移在肝脏和脾脏中积累。20天后,无论如何调整激光功率或曝光时间,均无法监测到NIR-II荧光信号,证实TBTP-Au- cRGD NPs清除良好。此外,H&E染色和TUNEL结果显示,“TBTP-Au-cRGD NPs +激光”组肿瘤部位坏死面积较其他六组更多,显示出更有效的杀癌能力。最后,七组小鼠的体重几乎没有变化, H&E染色结果没有器官病理改变,血液生化试验和血常规试验结果正常,均表明TBTP-Au-cRGD NPs具有良好的生物相容性和生物安全性。综合TBTP-AucRGD NPs出色的NIR成像、肿瘤靶向和肿瘤抑制能力以及良好的生物安全性,TBTP-Au作为强大的显像剂和化疗PTT剂在临床治疗中具有相当大的应用潜力。

 

免疫反应评价

        理想的癌症治疗不仅要根除原发肿瘤,还要通过激活免疫系统,诱导全身抗肿瘤免疫,控制转移性肿瘤,防止肿瘤复发。为了研究TBTP-Au-cRGD NPs诱导的潜在免疫应答,作者分别评估了不同组肿瘤组织切片中CD8+ T细胞、CD3+ CD4+ T细胞、CD3+ CD8+细胞和CD80+ CD86+ DC细胞的百分比(图6A、6B和S33-S37)。CLSM图像结果显示,这些细胞在“TBTP-Au-cRGD NPs +激光”组中百分比最高,其次是“TBTP-cRGD NPs +激光”组和“TBTP-Au-cRGD NPs”组。此外,在相同的放大倍数下,通过计数不同组的标记荧光细胞,定量CD8+ T细胞、CD3+ CD4+ T细胞、CD3+ CD8+细胞和CD80+ CD86+ DC细胞的特异性百分比。例如,“TBTP-Au-cRGD NPs +激光”组肿瘤组织中CD8+ t细胞密度比对照组高15倍。相比之下,“TBTP-cRGD NPs +激光”组和“TBTP-Au-cRGD NPs”组的CD8+ T细胞密度计算值要低得多。CD3+ CD4+ T细胞、CD3+ CD8+细胞和CD80+ CD86+ DC细胞的结果类似。这些结果表明,TBTP-Au-cRGD NPs诱导的化疗和PTT联合治疗在小鼠中引发了免疫反应,巩固了TBTP-Au-cRGD NPs的高效抗癌作用。

        然后,作者在细胞水平上研究了激光照射TBTP-Au-cRGD NPs诱导免疫反应的机制。据报道,诱导垂死的肿瘤细胞及其碎片的免疫原性细胞死亡(ICD)可引发有效的免疫反应20。坏死肿瘤细胞可从细胞质和细胞核释放细胞内抗原和损伤相关分子模式(DAMPs),如热休克蛋白(HSPs)和高迁移率组盒1 (HMGB1),刺激全身免疫反应。此外,已有文献表明钙网蛋白(CRT)从内质网(ER)易位到细胞膜表面是专业抗原呈递细胞识别癌细胞的重要信号,进而促进树突状细胞成熟,协助肿瘤相关抗原向淋巴结T细胞呈递,最终启动抗肿瘤免疫反应。因此,作者通过免疫荧光染色检测TBTP-Au-cRGD NPs联合激光照射后4T1细胞中HMGB1和CRT的表达。CLSM荧光图像显示,“TBTPAu-cRGD NPs +激光”组HMGB1或CRT标记的荧光最强,定量检测其强度显示HMGB1和CRT的表达分别比相应的对照组高1.5倍和15倍。相比之下,“TBTP-cRGD NPs +激光”组和“TBTP-Au-cRGD NPs”组的含量仅比对照组增加了很小的幅度。结果表明,TBTP-Au-cRGD NPs的协同化疗和PTT可显著触发4T1细胞表面HMGB1和CRT的表达,进而诱导全身免疫反应,使TBTP-Au-cRGD NPs具有持久的抗肿瘤免疫效应。

        作者还根据报道的方法对TBTP-Au- cRGD NPs的肿瘤滞留进行了定量分析。BalB/C荷瘤小鼠24 h的生物分布结果显示TBTP-Au-cRGD NPs在肿瘤中积累(8.76% ID g−1,肿瘤中约有1.547 × 1012个NPs),与报道的数据相似。NPs在肝脏、脾脏和肾脏的累积量分别约为54.01%、5.07%和12.10% ID g−1。经静脉滴注TBTP-Au-cRGD NPs 7天后,肿瘤、肝脏、脾脏和肾脏的NPs几乎被消除,分别为0.92%、1.95%、0.71%和0.37% ID g−1。结果显示,H&E染色结果显示,TBTPAu-cRGD NPs通过肝脏清除代谢,未引起组织病理。

 

结论

        综上所述,作者提出了一种新的设计策略,通过加入一个简单的五氟苯基金(I)单元,可以有效地提高AIEgen的吸收率,增强NIR-II荧光成像,并协同AIEgen的多模态抗癌治疗。体外实验结果表明,金(I)的引入增强了AIE配体TBTP的吸收能力,使其光热转换效率显著提高,具有更强的NIR-II成像能力和细胞内ROS提升能力。制备的TBTP-Au-cRGD NPs可实现肿瘤体内特异性靶向NIR-II成像,并通过化疗和PTT的协同作用对肿瘤进行高效消融,触发CRT表达,诱导全身免疫反应,获得持久的抗肿瘤免疫效果。因此,这项工作提供了一种简单而有效的途径来提高AIEgen的吸收率,这将激发人们对这种策略是否可以扩展到其他过渡金属的灵感。因此,需要开发更多的过渡金属(Ag, Pt, Ir等)和新的发光系统,以进一步验证作者方法的可行性和通用性,最终找到更高效的系统,这也是作者未来研究的方向之一。此外,所开发的TTP-Au具有明显的NIR-II靶向成像和抗癌能力,作为临床应用的高性能治疗剂具有相当大的潜力。

参考文献

A New Strategy to Elevate Absorptivity of AIEgens for Intensified Nir-Ii Emission And Synergized Multimodality Therapy. Jing Zhang, Wenjing Liu, Yangjing Liu, Jianyu Zhang, Pengfei Gao, Lei Zheng,* Feng Xu,*Guorui Jin,* and Ben Zhong Tang*. A dv. Mater. 2023, 2306616. https://doi.org/10.1002/adma.202306616

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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