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近日，生命科学与技术学院刘贻尧教授团队在国际著名期刊《Biomaterials》上发表题为《Highly efficient cascading synergy of cancer photo-immunotherapy enabled by engineered graphene quantum dots/photosensitizer/CpG oligonucleotides hybrid nanotheranostics》（功能化石墨烯量子点/光敏剂/CpG寡核苷酸纳米组装体用于光学-免疫级联抗肿瘤治疗）的研究论文。刘贻尧教授团队的吴春惠副教授为该论文的第一作者，电子科技大学为唯一通讯单位，生命科学与技术学院刘贻尧教授为论文通讯作者，是我校在生物材料与微纳医学研究领域的重要进展。
《Biomaterials》是Elsevier旗下的生物材料和生物医学领域国际Top期刊之一，在国际生物材料领域排名第一，2019年影响因子为10.275。该杂志涵盖生物材料的科学及临床应用领域，研究生物材料的临床实践及此过程中的重大问题，推动生物材料的设计及生物医学应用。期刊收录了该领域最前沿的优秀论文，属于中科院JCR一区期刊。
图：功能化纳米组装体用于光学-免疫级联抗肿瘤治疗的示意图
当前，恶性肿瘤是严重危害人类健康与生命的重大疾病之一。肿瘤免疫疗法通过激发机体免疫系统以消除肿光学治疗(包括光热治疗和光动力治疗)作为一种肿瘤非侵袭性疗法，能够通过光热效应或者活性瘤细胞，是最具前景的肿瘤第四大新技术疗法，因其重要的进展而获得2018年诺贝尔生理医学奖。肿瘤氧自由基直接杀死肿瘤细胞，而且可以通过释放肿瘤相关抗原、分泌多种细胞因子、上调热休克蛋白等机制引发“多米诺”抗肿瘤免疫响应。因此，光免疫疗法(photo-immunotherapy)成为一种极具潜力的新型肿瘤联合治疗方式，而设计一种简单的、共载光敏剂和免疫试剂的纳米药物是实现肿瘤光学-免疫级联治疗的关键。
本工作首先构建了一种小尺寸的聚多巴胺稳定的石墨烯量子点-光敏剂(Ce6)纳米复合物GCpD，其具有放大增强的光热和光化学反应活性，且功能化的表面能进一步螯合磁共振成像探针Gd3+；同时，选用已进入临床实验研究的免疫佐剂CpG寡核苷酸(ODN)，并进行荧光探针标记，通过多聚阳离子多聚赖氨酸一步凝缩CpG ODN，形成粒径均一的纳米粒子PC。我们发现GCpD可自组装于PC纳米粒子表面，继而螯合Gd3+便得到具有肿瘤光学治疗、免疫刺激和磁共振(MRI)/荧光(FI)成像功能的纳米组装体PC@GCpD(Gd)。体外细胞学研究结果显示PC@GCpD(Gd)可以迅速地被肿瘤细胞内吞，在660 nm激发下通过光热效应和活性氧自由基杀灭肿瘤细胞。与此同时，PC@GCpD(Gd)能够高效递送CpG ODN至Toll样受体TLR-9，刺激免疫细胞分泌促炎因子(如TNF-α和IL-6)，促进树突状细胞成熟，进而进一步激活T淋巴细胞，增强其在肿瘤组织的浸润，显示了优异的免疫刺激效应。磁共振/荧光双模成像动态示踪了纳米组装体的体内递送和分布。动物体内抑瘤实验结果显示PC@GCpD(Gd)在光照条件下，通过光学-免疫级联抗肿瘤效应，高效地抑制了小鼠EMT-6乳腺癌的生长，并表现了良好的生物安全性。本工作证实了一种可用于肿瘤高效诊治的新型、简便的多功能化纳米组装体，为基于恶性肿瘤先进疗法探索一个新颖的诊疗一体化制剂。该研究得到了国家自然科学基金委、四川省科技计划项目和中央高校科研业务费项目的支持。
刘贻尧教授带领的生物力学与微纳医学研究团队主要来致力于肿瘤细胞生物力学、微纳医学工程、细胞-材料交互作用与调控机制等交叉学科的研究，已经取得了丰富的研究成果，该团队在Nature Communications、Biotechnology Advances、Biomaterials等期刊上发表论文100余篇，近年来团队先后主持和完成了国家自然科学基金及省部级项目20余项。
论文链接: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0142961219301644
编辑：罗莎 / 审核：王晓刚 / 发布：陈伟
