研究背景

恶性肿瘤是全球范围内的重大健康威胁，传统治疗（手术、放疗、化疗）常见疗效有限、副作用大、复发率高等问题。光动力治疗（PDT）因非侵入性、定位精准、耐药性低而受到关注，其机制是光敏剂在特定光照下产生活性氧（ROS）以精准杀伤肿瘤。然而，传统光敏剂（PSs）常无差别分布，尤其易滞留于皮肤；一旦暴露于光照，患者易出现红肿、水泡乃至灼伤等严重光敏反应。光毒性既影响治疗安全性，也迫使患者长期“与阳光隔绝”，生活质量明显下降。为破解困境，研究者发展出只在肿瘤微环境（TME，如酸性/过氧化氢）激活的刺激响应型光敏剂；同时，聚集诱导发光（AIE）分子突破“聚集猝灭”瓶颈，在聚集态下反而增强荧光与ROS产生活性，使影像引导的精准PDT成为可能。考虑到单一PDT在深部或缺氧肿瘤中的局限，PDT与光热治疗（PTT）的协同策略正成为热点：PDT可抑制热休克蛋白、提升细胞对热的敏感性，PTT可改善局部血流与供氧从而增强PDT，二者互补推动更高效、更安全的多模态精准治疗。

研究工作简介

近期，香港中文大学（深圳）唐本忠院士、赵征教授与济宁市第一人民医院张荣远博士合作，开发出一种肿瘤微环境（TME）响应的“纳米护盾”（NanoShield），能够在实现高效光动力（PDT）与光热（PTT）协同治疗的同时，大幅减轻传统光敏剂带来的皮肤光毒性问题。相关成果以“Tumor Microenvironment-Responsive NanoShield for Precision Photodynamic and Photothermal Synergistic Cancer Therapy with Mitigated Skin Phototoxicity”为题发表在《Biomaterials》。

在这项研究中，研究团队提出的NanoShield（P-AD@PD）由三部分构成：其中，AIE 光敏剂（AD）在聚集态下仍能保持强荧光和高效的 ROS 产生活性；高分子纳米凝胶（PNA）为 AD 提供稳定载体，提升其溶解性与体内分布特性；外层的多巴胺涂层（PDA）则在血液循环中“屏蔽”光敏活性以避免光毒性，同时具备光热转换功能。整体设计的核心在于，在体循环中保持“关闭”状态，到达肿瘤微环境后逐步“解封”并激活光敏作用，从而在避免健康组织受损的同时实现精准治疗。

图1. IE“纳米护盾”的设计原理及作用示意图。

图解亮点

细胞实验证明，P-AD@PD在4T1细胞中逐步被摄取，至12 h荧光信号与P-AD基本一致，提示PDA“护盾”已在类TME条件下解封并恢复活性；白光照射后出现强烈DCF信号，证明细胞内ROS充足。暗态下三类纳米凝胶基本无细胞毒性；在联合光照（PDT+PTT）下，P-AD@PD 的 IC₅₀较PDT单独与PTT单独分别降低 1.52 倍与 3.36 倍，体现显著协同效应。

图2. 细胞水平验证。

在 4T1 原位瘤模型中，P-AD@PD+808 nm（PTT）已能明显抑瘤，而联合 808 nm+白光（PDT+PTT 顺序联合）效果最强，肿瘤几乎完全抑制，终点肿瘤重量显著下降。组织切片也显示，联合治疗能诱导肿瘤细胞大面积坏死，并显著降低增殖标志物Ki67的表达。全程体重稳定；主要脏器病理及血液学、肝肾功能检测与对照无显著差异，提示疗效与安全性兼具。

图3. 体内抗肿瘤效果。

背部皮肤成像显示 F-AD 荧光最强（约为 P-AD 的2.23 倍），而 P-AD@PD 荧光最低。白光照射后，F-AD 和 P-AD 组皮肤出现明显水肿和炎症反应，而 P-AD@PD 接近 PBS 组，无显著损伤。照射 5 天后，F-AD 组照射区/未照区荧光比值高达1.93，伴随色素沉着，而 P-AD@PD 无此现象。耳部评估中，F-AD 与 P-AD 组在照后 30 min 出现红肿甚至坏死，而 P-AD@PD 组几乎无可见损伤，证明“护盾”能有效规避表浅光毒。

图4. 皮肤与耳部光毒性评估。

临床转化前景

该研究以“屏蔽—激活”策略兼顾诊疗效率与安全性：循环期屏蔽光敏、到瘤精准激活，并以PDT+PTT的互补机制显著提升整体疗效，同时系统性降低皮肤与耳部等表浅组织的光毒风险。该平台对AIE光敏剂具有通用性，也可拓展到更多光敏分子与联合疗法，具备良好的临床转化潜力，有望帮助患者摆脱“见光不能出门”的困扰，推动实体瘤的精准光疗走向临床。

原文链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0142961225006593?CMX_ID=&SIS_ID=&dgcid=STMJ_220042_AUTH_SERV_PA&utm_acid=280966297&utm_campaign=STMJ_220042_AUTH_SERV_PA&utm_in=DM598711&utm_medium=email&utm_source=AC_

Tags： 港中深唐本忠院士/赵征教授团队《Biomaterials》：以“纳米护盾”精准出击，新一代光动力/光热协同治疗显著降低皮肤光毒性