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  光動力治療（photodynamic therapy, PDT）作為一種重要的癌癥治療手段，因本身具有許多獨(dú)特的優(yōu)勢而備受關(guān)注。由于光動力治療的可控性和非侵入性，它與傳統(tǒng)的癌癥治療方法相比副作用較小。其中，高效的光敏劑是實現(xiàn)光動力治療的關(guān)鍵；與傳統(tǒng)光敏劑相比，具有聚集誘導(dǎo)發(fā)光（AIE）特征的分子表現(xiàn)出較高的熒光強(qiáng)度，光穩(wěn)定性，以及單線態(tài)氧產(chǎn)生效率。近年來研究者們發(fā)展出了許多靶向不同細(xì)胞器的，近紅外發(fā)射的，擁有較高單線態(tài)氧產(chǎn)生效率的光敏劑，然而PDT本身的使用策略卻很少得到關(guān)注。

  受到藥物聯(lián)用的啟發(fā)，近日，香港科技大學(xué)唐本忠院士團(tuán)隊與深圳大學(xué)AIE研究中心王東副教授報道了一個新型的光動力治療策略：在相同的光敏劑濃度下，通過同時引入靶向不同細(xì)胞器的三個AIE分子產(chǎn)生的PDT效果比使用單一AIE分子有顯著提高，從而在細(xì)胞內(nèi)實現(xiàn)多重攻擊有效地瓦解癌細(xì)胞。

圖1. AIE分子結(jié)構(gòu)與協(xié)同光動力治療示意圖。 

  在這項工作中，三種AIE分子均具有紅/近紅外發(fā)射（＞650 nm），在聚集態(tài)下表現(xiàn)出顯著的熒光增強(qiáng)，體現(xiàn)出較好的AIE性質(zhì)。通過簡單的結(jié)構(gòu)修飾與調(diào)節(jié)，三種AIE分子可以分別靶向線粒體，細(xì)胞膜，和溶酶體，并且具有較好的單線態(tài)氧產(chǎn)生效果。作者分別用各種AIE分子與商業(yè)染料共染4T1細(xì)胞來衡量AIE分子的靶向功能。熒光共定位分析表明，三種AIE分子可以精準(zhǔn)靶向線粒體，細(xì)胞膜和溶酶體（Pearson系數(shù)分別為0.98，0.93和0.94），并擁有較高的熒光強(qiáng)度和光穩(wěn)定性。

圖2. 三個AIE分子光物理性質(zhì)與細(xì)胞染色實驗

  精準(zhǔn)的靶向不同細(xì)胞器是實現(xiàn)多重PDT的前提。在分別驗證了三種AIE分子的靶向性后，作者評估并比較了單種AIE分子和“三合一”實驗組在細(xì)胞內(nèi)和動物體內(nèi)的PDT效果。細(xì)胞實驗表明各個單種AIE分子在5 uM濃度下具有較低的暗毒性，在光照下“三合一”實驗組可以消除90%以上癌細(xì)胞，然而單種AIE分子僅可以消除40%左右癌細(xì)胞。此外動物實驗也表明“三合一”比單個AIE分子可以更好的抑制腫瘤生長。證明了同時作用于多個細(xì)胞器的多重PDT展現(xiàn)出1+1+1>3的協(xié)同作用效果，為PDT治療癌癥提供了新思路。

圖3. 細(xì)胞內(nèi)PDT與體內(nèi)PDT效果

  論文第一作者為博士生許文涵和Michelle M. S. Lee，通訊作者為香港科技大學(xué)唐本忠院士和深圳大學(xué)AIE研究中心王東副教授。課題得到了北京化工大學(xué)徐福建教授及其團(tuán)隊的聶井君博士的大力支持。

  論文信息：Wenhan Xu#, Michelle M. S. Lee#, Jing-Jun Nie, Zhihan Zhang, Ryan T. K. Kwok, Jacky W. Y. Lam, Fu-Jian Xu, Dong Wang,* and Ben Zhong Tang*; Three‐Pronged Attack by Homologous Far‐Red/NIR AIEgens to Achieve "1+1+1>3" Synergistic Enhanced Photodynamic Therapy; doi: 10.1002/anie.202000740

  全文鏈接：https://doi.org/10.1002/anie.202000740