李兴淑教授团队在可激活光敏剂研究上取得新进展

近日，我院李兴淑教授团队最新研究成果以“De Novo Construction of Glutathione Activatable Photosensitizers Boosts Sequential Photoacoustic and Fluorescence Imaging and Precise Photodynamic Therapy”为题发表在在国际知名学术期刊《Advanced Materials》。

光动力治疗（PDT）已经在临床抗肿瘤上取得重要进展，然而，当前的PDT药物是“always-ON”的，接受PDT的患者不可避免地经历长时间的避光处理，以尽量减少“always-ON”PDT药物的有害光敏化反应。可激活型光敏剂（aPS）通过响应肿瘤微环境特异性刺激实现从“OFF”到“ON”的切换，是提高PDT精准度的有效策略。其中，基于亲核芳香取代反应（S_NAr）、以2,4-二硝基苯磺酸酯为代表的谷胱甘肽（GSH）aPS尤为引人关注。然而，该类aPS普遍存在淬灭效率不足以及对生理浓度GSH过度敏感的问题，易在血液循环中被提前激活，导致诊断假阳性并损伤正常组织，严重制约其临床转化。

针对这些问题，李兴淑教授团队设计合成了一系列邻、对位基团不同的苯磺酸酯单取代的GSH可激活酞菁基光敏剂（PcGx），系统研究并探讨了淬灭基团上取代基（-R₁, -R₂）的吸电子能力对荧光量子产率（Φ_F）与单线态氧量子产率（Φ_Δ）的影响。经过针对15种不同取代基的酞菁光敏剂筛选后，PcG12与PcG13在保持对肿瘤细胞内毫摩尔级别GSH高响应性的同时，在微摩尔生理GSH浓度下保持“静默”，展现出优异的浓度选择激活特性。为进一步提升靶向递送效率和成像结果的可靠性，本研究引入两亲性载体HA-PBA（HP），构建了J聚集驱动的纳米平台PcGx@HP。该平台不仅通过J聚集将纳米体系的吸收峰红移至820 nm，还主动靶向肿瘤细胞膜表面过表达的CD44受体。共聚焦成像结果表明，PcG12和PcG13在GSH高表达细胞系（A549，4T1）中能显著恢复荧光，而在正常细胞（HELF，L929）中信号微弱。在体内实验中，PcG12@HP展现出卓越的顺序性成像能力。针对4T1皮下肿瘤模型小鼠静脉注射PcG12@HP后，纳米颗粒首先在肿瘤部位富集，凭借其J聚集特性在810 nm处产生强烈的光声信号。随后，肿瘤微环境中的透明质酸酶引发纳米体系崩解，释放出的PcG12被肿瘤细胞内高浓度GSH激活，恢复其680 nm处的近红外荧光信号。这种“先光声后荧光”的顺序性成像模式，实现了对实体肿瘤的双重验证，极大提高了诊断精度。不仅如此，PcG12@HP介导的PDT治疗显示出强大的抗肿瘤功效，且未引发明显的系统毒性或脱靶损伤。组织学分析与肝肾功能检测进一步证实了其良好的生物安全性。综上所述，本研究通过对传统淬灭基团的解构与纳米工程化策略，成功构建了一种兼具高淬灭效率、精准GSH浓度响应、主动肿瘤靶向及顺序性多模态成像能力和精准PDT的新型纳米光诊疗平台。

福州大学化学学院李兴淑教授为论文的唯一通讯作者，福州大学化学学院在读博士生傅树文和硕士生黄泊宁，以及已毕业硕士生文煌为论文的共同第一作者。该研究得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划等经费的资助。文章链接：https://doi.org/10.1002/adma.202509641.