最近武漢大學(xué)一個(gè)課題組也進(jìn)行了類似研究，最新研究中的熱療材料和深圳大學(xué)何教授的不同，這也應(yīng)該是值得關(guān)注和探討的問題。

腫瘤光熱改善產(chǎn)生炎癥可導(dǎo)致一些副作用。本研究采用生物膜包裝的納米藥物包含聚多巴胺和氨硼烷設(shè)計(jì)光熱療法，能緩解炎癥反應(yīng)。聚多巴胺是生物兼容性光熱材料，能將光有效轉(zhuǎn)化為熱實(shí)現(xiàn)光熱療。氨硼烷通過氫鍵和表面聚多巴胺連續(xù)起來，能破壞腫瘤細(xì)胞氧化還原穩(wěn)態(tài)，在腫瘤微環(huán)境中釋放氫氣減少炎癥反應(yīng)。由于外膜的同源性，這種包裝生物膜在乳腺癌模型的腫瘤部位的聚集比較好，且全身系統(tǒng)毒性比較小。理想的光熱療效果和炎癥反應(yīng)比較低使這種包裝膜完全清除了原發(fā)腫瘤，也能限制擴(kuò)散腫瘤的生長(zhǎng)。生物模擬納米藥物顯示出炎癥控制平臺(tái)，能用于炎癥相關(guān)疾病的改善，包括但不限于癌癥熱療。
 

腫瘤惡變很難改善，惡變腫瘤細(xì)胞特征之一是能向遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移，且這種轉(zhuǎn)移能持續(xù)數(shù)年，這一過程往往比較隱匿難以被發(fā)現(xiàn)。在適當(dāng)時(shí)機(jī)，這些轉(zhuǎn)移的癌細(xì)胞可能在某些刺激下蘇醒增殖形成腫瘤。因?yàn)樵l(fā)癌容易被診斷和改善，所以更多癌癥患者死于轉(zhuǎn)移灶。臨床證據(jù)顯示，炎癥在癌癥轉(zhuǎn)移過程中發(fā)揮重要作用。炎癥也經(jīng)常伴隨氧化應(yīng)激增加，在原發(fā)腫瘤改善過程炎癥也能促進(jìn)腫瘤惡變。經(jīng)典癌癥改善方法包括手術(shù)放射和化學(xué)改善，都會(huì)導(dǎo)致不同程度的炎癥反應(yīng)。
 

為避免炎癥導(dǎo)致的腫瘤惡變和轉(zhuǎn)移，抗炎癥藥物也用于腫瘤改善過程。光熱療法是一種新的無(wú)創(chuàng)改善模式，已經(jīng)應(yīng)用于前列腺和頭頸部腫瘤，結(jié)果顯示一定正面效果。在激光射線刺激下，光熱材料能把光能轉(zhuǎn)化為熱，使目標(biāo)局部定位組織溫度升高到41-47度甚至更高。但是這種溫度也會(huì)導(dǎo)致激發(fā)導(dǎo)致細(xì)胞膜完整性喪失和細(xì)胞死亡，也會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)活性氧水平升高和促炎癥因子釋放。
 

抑制改善過程炎癥反應(yīng)是降低癌癥惡變和控制腫瘤發(fā)展的策略，清除活性氧也是抗炎癥手段之一。氫氣是一種新發(fā)現(xiàn)的生物抗氧化物質(zhì)，研究發(fā)現(xiàn)氫氣具有選擇性清除毒性活性氧，減少炎癥反應(yīng)的作用。選擇抗氧化效應(yīng)讓氫氣在腫瘤改善中的應(yīng)用價(jià)值比較高，如能通過打破腫瘤細(xì)胞氧化還原平衡，這會(huì)導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞內(nèi)活性氧增加導(dǎo)致細(xì)胞壞死和凋亡。
 

氫氣熱療就是將氫氣和熱療結(jié)合的改善方法，顯示在腫瘤改善中具有協(xié)同效應(yīng)，這種方法不僅對(duì)原發(fā)癌有效，對(duì)轉(zhuǎn)移癌也同樣有作用。根據(jù)這些特征，本研究制備了包含聚多巴胺和氨硼烷膜包裝納米藥物用于氫光熱療法，如圖所顯示。使用多聚合多巴胺構(gòu)建熱療納米材料，這種材料有比較好的生物安全性和高光熱轉(zhuǎn)化效率。氨硼烷能在酸刺激下釋放氫氣。這種材料能通過氫鍵錨定在聚合多巴胺膜表面。生物膜結(jié)合技術(shù)可獲得膜包裹納米材料，并具有功能化納米藥物和同源靶向能力。這種材料能在血液內(nèi)長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)存在，并能逃避免疫攻擊。總之這是一種理想的生物兼容性好的產(chǎn)氫氣熱療納米材料，能在產(chǎn)生熱療的同時(shí)利用氫氣產(chǎn)生抗炎癥效應(yīng)。
 

圖生物膜包裝納米藥物腫瘤改善示意圖。(A)mPDAB的制備過程。(B) mPDAB通過EPR效應(yīng)和同源定位積聚在腫瘤部位，光熱療法和氫氣的協(xié)同抗腫瘤效應(yīng)。
 

Zhang C, Zheng DW, Li CX, Zou MZ,Yu WY, Liu MD, Peng SY, Zhong ZL, Zhang XZ. Hydrogen gas improves photothermaltherapy of tumor and restrains the relapse of distant dormant tumor.Biomaterials. 2019 Sep 3;223:119472.
 

通訊作者張先正教授，Email: [email protected]。
 

高分子領(lǐng)域?qū)＜遥?971年出生，1994年7月畢業(yè)于武漢大學(xué)化學(xué)系，獲得學(xué)士學(xué)位，2000年6月獲得武漢大學(xué)化學(xué)系博士學(xué)位。2000年9月至2001年8月新加坡國(guó)家材料研究所助理研究員。2001年9月至2004年9月美國(guó)康耐爾大學(xué)博士后及美國(guó)National Textile Center (NTC)基金項(xiàng)目M01-B01和M01-CR01研究員。2004年9月回國(guó)到武漢大學(xué)化學(xué)院任教授，現(xiàn)任生物醫(yī)用高分子材料教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任。主要研究興趣是生物醫(yī)用高分子(材料)/多肽材料的基礎(chǔ)理論研究及其在生物醫(yī)學(xué)和生物技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用，包括藥物控制釋放、組織工程、基因改善等。已在相關(guān)領(lǐng)域發(fā)表SCI論文近150篇，其中第一作者和通訊論文被他人累計(jì)引用1600多次。并擁有多項(xiàng)國(guó)家和國(guó)際專利。