Рак пищевода is the sixth leading cause of cancer death worldwide and a major threat to human life. In China, esophageal cancer is more common and has been listed as the fourth leading cause of death of all malignant tumors. Traditional treatments for esophageal cancer include surgery, radiotherapy, chemotherapy, and combination therapy. As we all know, esophageal cancer is prone to metastasis, and it is difficult to completely eliminate the tumor by surgery. Another strategy for esophageal cancer treatment is chemophotodynamic therapy, whose efficacy is limited by its inability to target the tumor, the lack of a suitable microenvironment for photodynamic therapy (PDT), and the susceptibility to adverse side effects. The scientists attempted to address these limitations of existing therapies and developed a new theranostic nanoplatform, GCDs-Ce6/Pt-EGF, which has been found to be effective in esophageal cancer. The research was recently published in Биомедицина и фармакотерапия .

Новая тераностическая наноплатформа для лечения рака пищевода

Недавно ученые разработали тераностическую наноплатформу «все в одном» для лечения рака пищевода, получившую название GCDs-Ce6/Pt-EGF. В наноплатформе используются зеленые флуоресцентные углеродные точки (GCD) с молярным соотношением п-аминосалициловой кислоты и п-аминобензамида 1:1, и она синтезируется гидротермально при 200 °C в течение 6 часов.

GCD были охарактеризованы с использованием атомно-силовой микроскопии (АСМ) и просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ), и результаты показали, что квазисферические наноматериалы GCD размером 4,72 нм были равномерно диспергированы. Квантовый выход флуоресценции GCD оценивается в 10,62%. Самое главное, эта наночастица демонстрирует превосходную оптическую стабильность.

Чтобы сконструировать наноплатформу GCD-Ce6/Pt-EGF, исследователи привили фотосенсибилизатор хлорин e6 (Ce6), химиотерапевтический агент Pt (IV) и эпидермальный фактор роста (EGF) на GCD. Здесь показатели нагрузки лекарственным средством для Ce6 и Pt(IV) оцениваются в 8,53% и 19,36% соответственно. Нагрузочная способность наноплатформы GCDs-Ce6/Pt-EGF была значительно выше, чем у других наноплатформ.

После облучения на длине волны 660 нм фотосенсибилизатор Ce6 вызывает гибель клеток, генерируя активные формы кислорода (АФК). Это явление индуцирует апоптоз опухолевых клеток. Исследования как in vitro, так и in vivo убедительно свидетельствуют о том, что GCD-Ce6/Pt-EGF обладает превосходными фотодинамическими свойствами для эффективного применения при визуализации опухолей пищевода и элиминации раковых клеток пищевода (терапевтический эффект).

Механизм, управляющий наноплатформой GCDs-Ce6/Pt-EGF, заключается в нацеливании на раковые клетки пищевода, переносе EGFR и проникновении в опухолевые клетки. После интернализации опухолевых клеток Pt(IV) превращается в Pt(II) с помощью внутриклеточного GSH, который в конечном итоге убивает опухолевые клетки.

Интересно, что это исследование показало, что GCD-Ce6/Pt-EGF проявляли лучшие противоопухолевые эффекты по сравнению с цисплатином. Исследователи говорят, что нанопрепараты могут не только ограничивать миграцию опухолевых клеток, но и нацеливаться на опухолевые клетки, распознавая рецептор EGF. Другими важными аспектами этой тераностической наноплатформы являются способность Pt(II) к прямому уничтожению клеток и лазерное облучение.

Наноплатформа GCDs-Ce6/Pt-EGF продемонстрировала превосходную биобезопасность из-за ее незначительной цитотоксичности по отношению к нормальным клеткам пищевода. Это может быть связано с тремя причинами, а именно с превосходной способностью нацеливания на опухоль для снижения нецелевой токсичности, токсическим высвобождением платины только в микроокружении опухоли, богатой GSH, и эффектом ФДТ лазерного облучения, индуцированного Ce6. Ученые с оптимизмом смотрят на то, что использование тераностических наноплатформ «все в одном» GCD-Ce6/Pt-EGF может быть полезным для лечения пациентов с раком пищевода.

Ссылка​​​​​​​​

Рен, Г. и др. (2022)Целенаправленная химиофотодинамическая терапия рака пищевода с помощью GSH-чувствительных тераностических наноплатформ. Биомедицина и лекарственная терапия , 153. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0753332222008952?via=ihub