近日,我院黄剑东/李兴淑教授团队在光动力免疫治疗缺氧肿瘤的研究上取得重要进展。光动力治疗联合肿瘤免疫治疗(简称光动力免疫治疗,PIT)的相关研究处于初期阶段,现有的光敏剂(PS)主要通过氧依赖性较高的II型光反应发挥抗肿瘤作用,而肿瘤微环境(TME)的缺氧特性极大地限制PIT的效果。因此,开发对氧依赖性较低的PS,成为推进PIT临床应用的关键。对此,福州大学化学学院黄剑东/李兴淑团队在《Nature Communications》上发表了题为“Phthalocyanine aggregates as semiconductor-like photocatalysts for hypoxic-tumor photodynamic immunotherapy”的研究。该研究提出了一种将分子光敏剂转变为“类半导体”光催化剂的创新概念,对PS的作用机制理解从传统的分子轨道理论转化半导体能带理论。详细的机制研究表明,纳米结构酞菁聚集体(NanoNMe)可利用“以自身为底物”的机制实现电荷分离,并展现出卓越的光催化电荷转移活性,从而表现出强的I敏光反应产生超氧阴离子的能力。此外,该团队还制备出一种具有较高生理稳定性和强乏氧光毒性的酞菁聚集体(NanoNMO)。在体实验结果表明,基于NanoNMO的光动力治疗与基于PD-1免疫检查点抑制剂的免疫治疗协同作用,共同抑制了全身肿瘤的生长。该研究首次提出将分子PS转化为“类半导体”光催化剂,为设计低氧依赖性的PS提供了新视角。此外,这项工作还为开发能够有效抑制缺氧肿瘤生长和转移的联合治疗策略提供了重要参考。
图1 “类半导体”光催化剂的PIT治疗作用机理。(a) 分子光敏剂的作用机制以及“类半导体”光催化剂的电荷分离与光催化原理示意图。(b) NanoNMO 与 PD-1 抗体的 PIT 协同作用过程示意图。
该成果的第一作者为福州大学化学学院博士生刘浩,通讯作者为福州大学化学学院的黄剑东教授和李兴淑教授,该研究得到了国家自然科学基金的资助。
导师介绍
黄剑东,福州大学化学学院研究员,入选福建省科技创新领军人才。作为课题负责人承担国家自然科学基金、海洋公益性行业科研专项(子课题)、教育部高等学校骨干教师资助计划、国家卫生和计划生育委员会科研基金、教育部高等学校博士学科点科研基金、福建省海洋经济创新发展区域示范项目、福建省自然科学基金和福建省闽港人才合作项目等10多项研究项目。已在Angew. Chem. Int. Edit., JACS, ACS nano, Chem. Sci., Coord. Chem. Rev., Chem. Commun., Eur.J.Med.Chem., Drug Discov.Today等期刊上发表90多篇论文,获得国家发明授权专利30多项。曾获福建省自然科学优秀学术论文一等奖、福建省科学技术奖一等奖和IAAM Scientist Award (International association of advanced materials)等奖励。
李兴淑,福州大学化学学院教授、博导,国家优秀青年基金获得者、福建省闽江学者特聘教授,入围2023和2024全球前2%顶尖科学家榜单。主持国家重点研发计划政府间重点专项、国基优青项目及国基面上项目各1项。主要从事基于功能染料分子构建具有疾病治疗与成像检测功能的超分子光敏剂和纳米诊疗剂,研究内容涉及到化学、光子学、生物学和医学等多个学科的交叉领域。迄今,在Nat. Rev. Clin. Oncol.、Chem. Soc. Rev.、J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.、Adv. Mater.和ACS Nano等国际著名期刊发表论文40余篇。论文总被引超过9000,12篇入选ESI高被引论文,单篇最高引用超过2000,H因子31。获福建省自然科学优秀学术论文一等奖。课题组常年招收药物化学、应用化学、生物化工、制药工程、生物医学工程等相关专业的硕士、博士、科研助理、博士后,待遇优厚,有意向者请发送简历至邮箱:xingshuli@foxmail.com。