近日，深圳大學醫學部何前軍教授帶領的“先進納米藥物課題組“，與美國加州大學洛杉磯分校（UCLA）顧臻教授課題組合作，研發了一種用作腫瘤治療的“儲氫材料”—— 在近紅外光刺激下響應性釋放氫氣并產生熱量，以提升殺滅腫瘤細胞的療效及選擇性。 該研究首次提出了“氫熱治療”的概念，在多種細胞和小鼠模型上初步驗證了氫氣和高熱對腫瘤細胞的協同增效抗癌機制、及對正常細胞的減毒保護功效。團隊通過設計合成一種新型氫化鈀納米材料，實現了利用近紅外光局部控制氫氣的釋放并有效產熱，并實現了光熱成像/光聲成像引導氫熱治療，可潛在地對多種腫瘤實現高效、低毒的治療。 該研究對促進氫分子醫學的臨床轉化有著重要意義，相關工作發表在頂尖期刊《自然?通訊》，詳見：Local Generationof Hydrogen for Enhanced Photothermal Therapy, Nature Communications, 2018, doi: 10.1038/s41467-018-06630-2. 眾所周知，氫氣是一種易燃易爆的氣體（爆炸的濃度范圍為4.0%～75.6%），長期被認為是一種生物惰性的氣體。但最近大量的研究結果表明，在生理環境中，氫氣是一種具有生物安全性的內源性信號分子，被認為是一種還原性穩態調節劑，對炎癥和氧化相關的諸多疾病都展現出一定的療效，如癌癥、缺血再灌注損傷、心血管疾病、神經退行性疾病、呼吸系統疾病、皮膚病、膿毒癥等。但氫氣的溶解度較低，且在體內可任意擴散，因此直接吸入氫氣或是注射/飲用富氫水，通常很難使氫氣分子有效到達并大量蓄積在深層病灶組織。近年來，何前軍教授課題組提出了納米材料輔助氣體治療的策略，借助納米材料的功能特性解決氣體治療方面的問題，開拓了“納米氣體治療”研究領域。 該項工作中，研究人員使用小尺寸鈀納米顆粒作為氫載體和自催化劑，利用鈀的高束氫能力將氫原子方便地摻雜進鈀的晶格，形成穩定的PdH0.2納米顆粒（如上圖所示）。利用PdH0.2納米顆粒的小尺寸效應（30 nm）和EPR效應，實現了腫瘤被動靶向遞送；同時利用PdH0.2的近紅外光吸收特性，實現了光控氫氣釋放。此外，利用Pd/PdH0.2的加氫催化特性，使釋放的氫具有高的還原性，并借助PdH0.2自身高的光熱轉化效率（η=63%），可實現光熱治療和光聲成像。 研究人員選取皮膚癌、乳腺癌及宮頸癌等多種腫瘤細胞和腫瘤鼠模型，在體內外探索了PdH0.2納米材料的氫熱協同抗癌效應和機制。結果表明：在聯合熱療的過程中，氫氣治療能顯著增強熱療對各種腫瘤細胞的抗癌效果，同時還能顯著消減熱療對正常細胞的損傷，實現了氫療對熱療的增效、減毒（如上圖所示）。進一步的生物安全性研究結果表明：PdH0.2納米材料具有較高的安全注射劑量，優良的血液安全性及組織兼容性。該氫熱療法潛在地為設計開發新型抗癌藥物提供了新的思路和理論支持。 論文原文鏈接： https://www./articles/10.1038/s41467-018-06630-2 通訊作者簡介： |
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