黃淮網(wǎng) 3月中旬，徐州醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院皮膚科在生物醫(yī)學(xué)國際頂級期刊雜志《ACSNano》(IF:15.881)上在線發(fā)表題為“Smart PdH@MnO2Yolk-Shell Nanostructures for Spatiotemporally Synchronous Targeted Hydrogen Delivery and Oxygen-Elevated Phototherapy of Melanoma”的研究論文，皮膚科碩士研究生王婉冬為作者、皮膚科副主任蔣冠教授和徐州醫(yī)科大學(xué)高豐雷副教授為通訊作者，論文的實驗、總結(jié)和成文均在徐州醫(yī)科大學(xué)完成，擁有獨立的知識產(chǎn)權(quán)，充分體現(xiàn)了徐醫(yī)附院皮膚科的科研實力和水平，同時也擴大了徐州醫(yī)科大學(xué)和徐醫(yī)附院相關(guān)學(xué)科在國內(nèi)外的影響力。

 黑素瘤是皮膚腫瘤中最具侵襲性和高度轉(zhuǎn)移性的惡性腫瘤。目前，手術(shù)聯(lián)合放療、化療是黑素瘤的主要治療方法。然而，由于現(xiàn)有治療手段的局限性，研究和探索黑素瘤的無創(chuàng)診斷和精確治療具有重要意義。考慮到協(xié)同氫氣/光熱/光動力療法的巨大潛力，該研究設(shè)計并開發(fā)出一種診療一體化的多功能納米平臺PdH@MnO2/Ce6@HA (PHMCH)。在這項工作中，PdH四面體表現(xiàn)出良好的靶向氫氣遞送和近紅外光控制的氫氣釋放行為，同時鈀基材料具有良好的光熱轉(zhuǎn)化效率和光熱穩(wěn)定性，能夠有效實現(xiàn)對實體瘤的光熱治療作用。此外，當(dāng)PHMCH納米平臺通過HA介導(dǎo)的主動靶向在腫瘤部位積累時，MnO2殼層與腫瘤微環(huán)境反應(yīng)產(chǎn)生氧氣來減輕腫瘤缺氧以提高光動力治療作用，與此同時，光敏劑Ce6與MnO2殼層共價連接形成的異質(zhì)結(jié)構(gòu)延緩了光生電子-空穴對的復(fù)合，實現(xiàn)了激光照射下時空同步產(chǎn)生氧氣與單線態(tài)氧，進一步加強了光動力治療的效果。該納米平臺具有PTI/FLI/MRI/USI多模態(tài)成像特性，為癌癥診斷以及治療結(jié)果的實時監(jiān)測提供了良好的應(yīng)用前景。此納米平臺將執(zhí)行缺氧調(diào)節(jié)功能、靶向多模態(tài)成像與協(xié)同氫氣/光熱/光動力治療抗癌于一體，為腫瘤治療提供了更多的可能。

 圖1. 基于智能PHMCH納米平臺的連續(xù)合成過程和協(xié)同H2/PTT/PDT治療機制示意圖。

 高濃度氫氣能有效地抑制腫瘤的生長，為了研究氫氣在細胞內(nèi)的釋放水平，研究團隊將亞甲基藍(MB)作為活性氫的氧化探針與MV3細胞(人黑素瘤細胞)共孵育。以MB可以被氫氣還原成無色為理論基礎(chǔ)，結(jié)果表明，PHMCH納米平臺在808 nm激光照射下，能釋放出大量氫氣，以此達到氫氣治療的目的。

 圖2. PHMCH納米平臺在模擬體液和MV3細胞中的還原氫釋放能力及細胞攝取。

 團隊研究發(fā)現(xiàn)，由于PHMCH納米平臺在激光照射下不斷產(chǎn)生氫氣氣泡，這導(dǎo)致超聲波信號的連續(xù)放大，同時該平臺本身的蛋黃-殼納米結(jié)構(gòu)特性，進一步增強了超聲成像的信號。另外，鈀基材料自身良好的光熱性能、Mn2+的核磁共振成像能力以及Ce6固有的熒光示蹤特性實現(xiàn)了高精度、高空間分辨率和高靈敏度的PTI/FLI/MRI/USI的多模態(tài)成像，這不僅增加了癌癥診斷的精確性，并達到了治療效果的實時監(jiān)控。

 圖3. 在荷瘤小鼠體內(nèi)，PHMCH納米平臺的PTI/FLI/MRI/USI多模態(tài)成像能力的研究

 該團隊以MV3荷瘤裸鼠為腫瘤模型，通過多模態(tài)成像跟蹤腫瘤的生長情況，定量及定性分析表明，PHMCH納米平臺顯著抑制了腫瘤的生長。生存曲線進一步闡明，PHMCH在激光照射下的治療組中小鼠的生存周期明顯延長。此研究工作實現(xiàn)了該納米平臺將缺氧調(diào)節(jié)功能、靶向多模態(tài)成像與協(xié)同氫氣/光熱/光動力治療功能匯集于一體并在腫瘤動物模型中的有效運用。

 圖4. PHMCH納米平臺對MV3荷瘤小鼠的治療方案及協(xié)同治療效果。

 該多功能納米平臺以其獨特的“高效、靶向、多模態(tài)成像”優(yōu)勢，本研究中有效實現(xiàn)對黑素瘤的精準治療和對正常組織的有效保護，研究工作得到了國家自然科學(xué)基金的支持。

 徐州醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院皮膚科目前是江蘇省臨床重點�？啤⒔�蘇省皮膚性病質(zhì)控中心副主任單位、徐州市重點學(xué)科，在廣大人民群眾中已經(jīng)樹立較高的信譽，“看皮膚去徐醫(yī)附院皮膚科”已成為區(qū)域人民群眾的共識。

 “欲窮大地三千界，須上高峰八百盤”。在今后的工作中，徐醫(yī)附院皮膚科將繼續(xù)堅持院黨委“1234”高質(zhì)量發(fā)展戰(zhàn)略，進一步提升學(xué)科建設(shè)水平，打造成為“高峰”學(xué)科，為淮海經(jīng)濟區(qū)廣大患者的皮膚健康保駕護航。

文、圖/由徐州醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院黨委宣傳部提供
撰稿/徐醫(yī)附院皮膚科