2025年4月21日,《先進功能材料》(Advanced Functional Materials)在線發表了華中科技大學生命科學與技術學院、國家納米藥物工程技術研究中心趙彥兵教授和楊祥良教授最新工作,首次提出射頻動力學的腫瘤治療模式:“Radiofrequency Dynamic Therapy on Cancer of Gallium-Indium Liquid Metal Nano-Emulsion Stabilized by Gold Nanoclusters”。
癌癥嚴重威脅人類生命健康。動力學治療(Dynamic therapy, DT)能誘導腫瘤細胞內活性氧(Reactive oxygen species, ROS)的大量產生,導致氧化還原失衡從而發揮抗腫瘤功效。DT具有高效、安全、特異性強、且不易產生耐藥性等優點,而且其能激發強烈的免疫原性細胞死亡(Immunogenic cell death, ICD),誘導全身抗腫瘤免疫反應以抑制癌細胞復發和轉移。如光動力治療(Photodynamic therapy, PDT)由于良好的可控性與安全性受到廣泛的關注。然而,PDT組織穿透深度受到極大的限制,對深部腫瘤細胞殺傷能力弱。其它DT療法如聲動力學、化學動力學等在臨床應用上也受到多方面掣肘。因此,迫切需要發展具有臨床應用潛力DT新模式!
射頻消融(Radiofrequency ablation,RFA)在臨床上已經得到廣泛應用,但主要是通過侵入式射頻針引入射頻電流,利用瘤內離子振蕩發熱,熱消融腫瘤細胞/組織。此外,包括本課題組在內的一些研究團隊也發展了許多射頻響應納米粒,通過具有優異組織穿透能力的射頻(Radiofrequency,RF)電磁場加熱這些射頻響應納米粒,同樣對腫瘤實現了良好的RFA治療。然而,利用射頻電磁場激發ROS,實現腫瘤DT治療尚未見報道。本研究首次提出射頻動力學療法(Radiofrequency dynamic therapy,RFDT)。首先采用電化學置換法將金納米團簇(Gold nanoclusters, GCs)沉積在鎵銦液態金屬(EGaIn)表面,成功構建了鎵銦液態金屬納米乳(GaNA)。在RF電磁波作用下,GaNA極化產生的電壓梯度驅動了金屬鎵原子與O2分子之間的三電子氧化還原反應,即:O2分子接收鎵原子的三個電子,依次形成超氧陰離子(O2??)、過氧化氫(H2O2)和羥基自由基(?OH)。O2-通過單電子氧化進一步生成單線態氧(1O2)。GaNA還有類過氧化氫酶活性,能將瘤內高濃度H2O2分解成氧分子,在改善腫瘤乏氧微環境同時,增強了RFDT作用。RF輻照后GaNA的細胞毒性增強了14倍,而且GaNA介導的RFDT協同熱療能誘導強大的ICD效應,促進樹突狀細胞成熟,促進CD8+ T細胞分化,誘導強大的全身抗腫瘤免疫反應,抑制腫瘤的生長與轉移。這種GaNA介導的RFDT為發展具有臨床應用前景的新DT模式提供了新思路。
華中科技大學生命科學與技術學院趙彥兵教授和楊祥良教授為該論文的共同通訊作者。華中科技大學生命科學與技術學院鄒世東與華中科技大學同濟醫學院附屬同濟醫院張清清為該論文的共同第一作者。該研究得到了國家重點研發計劃和國家自然科學基金等項目的資助。
文章鏈接:https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202425330
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