《Small》:骨肉瘤不可怕,化學-光熱療法協同近紅外響應來幫忙( 二 )


·OH
和消耗GSH的優異能力 , 這使得其有望成為有效的癌癥CDT 。
《Small》:骨肉瘤不可怕,化學-光熱療法協同近紅外響應來幫忙
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圖4羥基自由基(·OH)的催化生產和谷胱甘肽的消耗
HCFPNPs的體外細胞CDT/PTT治療
首先 , 通過溶血試驗和CCK8試驗評估HCFPNPs的生物相容性 。 由圖5A可知 , 不同濃度的HCFPNPs溶血率均在0.2%以下 , 說明濃度高達
100μgmL?1
的HCFPNPs具有良好的生物相容性 , 對紅細胞膜無破壞作用 。 此外 , 還研究了HCFPNPs與HUVEC細胞孵育時的細胞生物相容性 , HUVEC細胞活力均高于95% , 表明HCFPNPs具有良好的生物相容性(圖5B) 。 通過流式細胞術研究了細胞凋亡 , 其中使用PI和膜聯蛋白V-FITC對143b細胞進行染色 , 然后通過熒光激活細胞分選進行分析 , 結果表明由NIR產生的熱引發的光熱效應促進了Fenton過程以實現CDT/PTT協同治療(圖5C-D) 。
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圖5HCFP癌癥的體外生物相容性和協同CDT/PTT
體外藥物裝載/釋放
由于HCFP納米粒子具有中空的介孔結構和PDA殼 , 對于藥物的負載是有利的 。 DOX是一種常用于OS化療的藥物 , 用于評估HCFP納米粒的藥物負載效率和pH響應性釋放 。 隨著DOX濃度的增加 , 480nm處的特征吸收峰越來越明顯 , 表明HCFP納米粒子可以作為化療藥物的載體 。 高載藥量可能與HCFP納米粒子的多孔結構、強π-π堆積以及PDA殼層與DOX分子間的氫鍵作用有關(圖6A-B) 。 此外 , 研究了37℃下DOX@HCFP納米粒子在PBS溶液中的pH響應釋放行為 。 如圖6D所示 , DOX@HCFPNPs釋放的DOX表現為先突釋 , 后持續釋藥 。
此外 , HCFP納米顆粒可以進入細胞 , 用熒光顯微鏡研究了DOX@HCFP納米粒子在143b細胞中的亞細胞定位和近紅外光激發的藥物釋放行為 。 游離DOX在細胞核內顯示強烈的紅色熒光 , 這可能是由于小分子藥物DOX可以通過簡單擴散快速進入細胞的現象(圖6E) 。 此外 , 還通過流式細胞術研究了DOX@HCFP納米顆粒的細胞內DOX釋放 。 流式細胞儀的檢測結果與熒光顯微鏡的觀察結果一致 , 表明加熱可以促進DOX從DOX@HCFP納米顆粒中的釋放 。 因此 , 上述結果證實了基于HCFP納米粒子的光熱可以增強化療藥物在腫瘤細胞中的累積 , 從而促進化療 。
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圖6藥物裝載/釋放 , 細胞攝取和細胞活力
體內治療效果
基于在體外優異的生物相容性和治療效果 , 進一步評估了DOX@HCFPNPs對鼠中143bOS腫瘤異種移植物的體內組合CDT/PTT/化療治療性能 。 如圖7A所示 , 各組小鼠體重均無明顯變化 , 說明小鼠健康狀況良好 。 與對照組(PBS)相比 , 在NIR照射下用DOX@HCFP治療的組顯示出腫瘤生長的完全抑制 , 這可能是由于CDT/PTT/化療的聯合作用 。 此外 , 對腫瘤切片進行組織學染色 , 以進一步確認不同治療的療效(圖7D) 。 Ki67是與細胞增殖相關的抗原 。 Ki67染色的圖像顯示 , 在用DOX@HCFP+NIR治療的腫瘤中 , 細胞增殖Ki67蛋白的表達減少 , 證明CDT/PTT與化療的組合可以導致癌癥的增強治療 。 HE染色表明DOX@HCFP+NIR治療組中的腫瘤組織出現顯著的細胞壞死 。 此外 , 在每組的主要器官中沒有明顯的病理變化 , 表明在治療期間對治療的小鼠沒有明顯的副作用(圖7E) 。
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圖7體內抗腫瘤作用
綜上 , 本文首次通過簡單的溶劑熱法成功構建了一種新型抗腫瘤納米平臺(DOX@HCFP) , 用于腫瘤CDT/PTT/化療的聯合治療 。 在弱酸性條件下 , 制備好的DOX@HCFP釋放出Fe3+、Cu2+和DOX等物質 。 釋放出的Fe3+和Cu2+可以通過氧化還原反應產生Fenton劑 , Fe2+和Cu2+降低GSH水平 , 進一步催化H2O2產生毒性·OH用于GSH-depletion增強CDT 。 此外 , HCFPNPs表現出優異的光熱效應 , 不僅能進一步提高CDT效率 , 還能促進DOX的釋放 。 體外和體內實驗結果均表明 , DOX@HCFP具有良好的抗腫瘤作用 。 因此 , 該納米催化平臺為OS的CDT/PTT/化療提供了一個很有前景的候選平臺 。