Nieuwe gouden op nanodeeltjes gebaseerde therapie toont belofte bij de behandeling van colorectale kanker

Luminescente gouden nanodeeltjes (L-AUNP’s) vertegenwoordigen een nieuwe klasse van luminescente nanomaterialen die de afgelopen jaren veel aandacht hebben getrokken. Ze bezitten een reeks uitzonderlijke fysicochemische eigenschappen en worden onderzocht voor een divers scala aan potentiële biologische toepassingen.

Gebaseerd op de ontwikkeling van efficiënte fotochemische synthesestrategieën, heeft een onderzoeksgroep een nieuw type fotodynamische therapie (TP-PDT) fotosensitizer op basis van celmembraantargeting van L-AUNP’s ontworpen en geconstrueerd.

The team was led by Jiang Yuqiang at the Institute of Genetics and Developmental Biology (IGDB) of the Chinese Academy of Sciences (CAS), in collaboration with Peking University, the First Affiliated Hospital of Naval Military Medical University (Shanghai Changhai Hospital) and Renmin Universiteit van China. Het papier is gepubliceerd in Geavanceerde composieten en hybride materialen.

De fotosensibilisator bleek effectief te zijn bij de in situ behandeling van colorectale kanker door de inductie van pyroptose en immunogene celdood (ICD), resulterend in de remming van levermetastase en tumorherhaling. Dit biedt een veilige en effectieve nieuwe strategie voor de behandeling van solide tumoren.

Tumorherhaling en metastase zijn de belangrijkste oorzaken van sterfte bij kankerpatiënten, waarbij ongeveer 90% van de patiënten uiteindelijk bezwijkt voor deze complicaties. De belangrijkste uitdagingen voor het voltooien van de behandeling zijn de zuurgraad en de immunosuppressie die aanwezig is in de tumor micro -omgeving.

Om dit probleem op te lossen, is het noodzakelijk om immunosuppressie op te heffen en systemische anti-tumor immuunresponsen te stimuleren. De veelzijdige aard van anti-tumor immuniteit, waarbij processen zoals afgifte van antigeen, presentatie en immuunactivatie zijn betrokken, maakt echter een enkele behandelingsbenadering niet effectief.

Fotodynamische therapie (PDT) maakt gebruik van fotosensitizers om reactieve zuurstofspecies (ROS) te genereren door laserbestraling, wat resulteert in de vernietiging van kankercellen. Recente studies hebben aangetoond dat PDT gemedieerd door speciaal ontworpen fotosensitizers cellulaire pyrolyse kan induceren en het anti-tumor immuuneffect aanzienlijk kan verbeteren.

In dit werk ontwikkelde het onderzoeksteam een ​​gemakkelijke fotochemische synthesemethode voor de voorbereiding van luminescente gouden nanodeeltjes (L-aunp@TMT) gecoat met 5-mercapto-1,3,4-thiadiazol-2-azijnzuur (TMT) op de oppervlak. De sonde bleek een opmerkelijk celmembraan richtvermogen te hebben en opmerkelijke fotodynamische therapeutische werkzaamheid.

Onder bijna-infrarood twee-foton laserstraling kan L-AUNP@TMT ROS efficiënt genereren, waaronder O₂·^– En ¹O₂die effectief een verscheidenheid aan kankercellen elimineren, waaronder hepatocellulair carcinoom en colorectale kanker.

In vivo experimenten met dierlijke dieren toonden aan dat L-AUNP@TMT ICD en caspase-3/GSDME-gemedieerde cellulaire pyroptosis induceerde in tumorcellen onder bijna-infraroodbestraling, waardoor de anti-tumor immuunrespons van het lichaam wordt geactiveerd en een effectieve tumoronderdrukking in een muisonderdrukking wordt geactiveerd. kankermodel.

Een enkele behandeling resulteerde in een volledige verdwijning van de tumor in 63% van de gevallen en er werd geen recidief waargenomen tijdens de follow-up periode van maximaal zes maanden, wat duidt op een significant immuungeheugeneffect.

Bovendien was L-AUNP@TMT voornamelijk gemetaboliseerd en uitgescheiden in de urine, zonder waarneembare toxische bijwerkingen, waardoor een gunstige bioveiligheid werd aangetoond.

Het ontwikkelde nieuwe gouden nanosysteem bezit niet alleen zeer efficiënte fotodynamische therapeutische prestaties, maar activeert ook het immuunsysteem van de gastheer door pyroptosis en immunogene celdood, waardoor een immuungeheugen op lange termijn wordt gevestigd. Naar verwachting zal dit een oplossing bieden voor de uitdagingen van solide tumorbehandeling en recidief.