近日，东南大学智能材料研究院院长、首席科学家、化学化工学院李全团队在细胞焦亡介导的光动力和光热协同免疫肿瘤治疗方面取得重要突破。相关成果以“Pyroptosis-Mediated Synergistic Photodynamic and Photothermal Immunotherapy Enabled by Tumor Membrane-Targeted Photosensitive Dimer”为题，在线发表在国际顶级期刊Advanced Materials上，并选为封面文章。东南大学博士生汤玉琪为第一作者，东南大学李全、陈旭漫副教授和刘志洋副教授为共同通讯作者。
克服肿瘤细胞对凋亡和免疫抑制的抵抗是提高肿瘤免疫治疗的重要挑战。细胞焦亡是一种由炎性小体引发、Gasdermin家族蛋白和半胱天冬氨酸蛋白酶介导的裂解性的程序性细胞死亡。其不仅可以绕过细胞凋亡的抵抗，而且可以诱导免疫原性细胞死亡（ICD），增强免疫反应，最终全面抑制肿瘤生长。然而，目前细胞焦亡多为化疗药物触发，毒副作用大，应用严重受限。因此，开发一种有效、非侵入性、肿瘤靶向的细胞焦亡介导光免疫疗法尤为重要。
李全团队报道了一种肿瘤细胞膜靶向的聚集诱导发光光敏剂二聚体，在光动力和光热治疗的协同作用下能实现高效的ICD。这种光敏二聚体可以通过光动力疗法在缺氧的肿瘤组织中有效产生I型活性氧，通过直接细胞膜损伤导致细胞焦亡，而光热效应进一步加强了细胞焦亡过程。这种协同光疗诱导的细胞焦亡有效促进细胞内容物和炎性细胞因子的释放，激活抗肿瘤免疫反应。促进肿瘤特异性抗原的产生和树突状细胞的成熟，导致活化的T细胞增殖，提供全身抗肿瘤免疫，并产生显著的免疫记忆。由于该光敏二聚体聚集能力强，因而具备更高的活性氧生成效率、更强的光热效应以及更高的渗透性和长滞留效应，从而实现了在三阴性乳腺癌4T1小鼠肿瘤模型上高效的光动力和光热协同免疫治疗。治疗7天即可实现原发肿瘤的完全消除和转移瘤的有效抑制。该研究为光免疫肿瘤治疗提供一种有前途的策略和新思路。
该研究工作得到了江苏省“双创团队”计划、国家自然科学基金等项目的资助。
论文信息：Adv. Mater., 2023, 35, 2300232.
https://doi.org/10.1002/adma.202300232
供稿：化学化工学院