大多數(shù)腦膠質(zhì)母細(xì)胞瘤(GBM)治療藥物的有效性受到血腦屏障(BBB)穿透不良的阻礙。此外,這些治療藥物即使穿過血腦屏障也不能靶向GBM,導(dǎo)致嚴(yán)重的腦毒性。中科院寧波材料所慈溪生物醫(yī)學(xué)工程研究所吳愛國研究員課題組和浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第二醫(yī)院神經(jīng)外科主任兼腦科中心主任、浙江大學(xué)腦醫(yī)學(xué)研究所所長張建民教授團(tuán)隊(duì)提出了一種近紅外二區(qū)(NIR-II)激光介導(dǎo)化學(xué)動(dòng)力學(xué)治療腦膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的新方法。他們利用仿生納米催化劑(CLLC))誘導(dǎo)原位GBM的化學(xué)動(dòng)力學(xué)治療(CDT),該催化劑由超小納米晶體(CFS)、乳酸氧化酶和含有GBM細(xì)胞膜蛋白的脂質(zhì)體組成。由于具有良好的同源靶向和免疫逃逸能力,CLLC納米催化劑嵌入GBM細(xì)胞膜蛋白使其能夠穿透部分破壞的血腦屏障并精確靶向GBM。乳酸氧化酶(LOD)將瘤內(nèi)乳酸氧化為H2O2和丙酮酸,導(dǎo)致原位H2O2含量升高,為CDT提供了自供的H2O2。同時(shí),納米催化劑可以引發(fā)類芬頓反應(yīng),將H2O2轉(zhuǎn)化為具有高度危害性一種活性氧:羥基自由基(·OH)。然而,顱骨的保護(hù)使得近紅外激光無法有效地照射到顱內(nèi)的GBM,他們開放了小鼠的顱骨骨窗,顯著提高了激光的照射效率,使得GBM區(qū)域產(chǎn)生溫和的光熱升溫效應(yīng),進(jìn)而增強(qiáng)CDT。
研究表明,這種仿生納米催化劑可以實(shí)現(xiàn)乳酸氧化酶和近紅外二區(qū)(NIR-II)激光增強(qiáng)的局部化學(xué)動(dòng)力學(xué)治療,這可能是腦膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的替代治療方法。