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  光動力治療（PDT）是利用激光照射光敏劑后產(chǎn)生具有較強殺滅作用的活性氧（ROS）從而殺傷腫瘤細胞的治療方法；同時，PDT治療后，腫瘤細胞的碎片會產(chǎn)生少量的腫瘤相關(guān)抗原，從而激發(fā)抗腫瘤免疫效應(yīng)。然而，腫瘤微環(huán)境通常處于乏氧狀態(tài)，限制了ROS的有效產(chǎn)生；并且PDT治療產(chǎn)生的免疫效應(yīng)不足以有效清除殘余腫瘤細胞并抑制轉(zhuǎn)移。因此，持續(xù)改善腫瘤微環(huán)境乏氧狀態(tài)、提高免疫系統(tǒng)的應(yīng)答效率，開發(fā)有效的PDT/免疫聯(lián)合治療方法在腫瘤治療領(lǐng)域具有重要意義。

  可注射水凝膠能有效包覆生物活性物質(zhì)并以溶液的形式注射到病灶部位，通過內(nèi)源刺激（如pH、氧化還原、和酶）或外部刺激（如光）將其轉(zhuǎn)化為凝膠。其中，光引發(fā)原位聚合水膠凝體系其時空控制精度高，可操作性更強而備受關(guān)注。然而，該體系大多數(shù)是由對組織穿透深度有限的短波長光（如紫外光）作為光源。雖然PDT過程可以產(chǎn)生單線態(tài)氧（1O2）和自由基等ROS，但利用PDT過程中產(chǎn)生的自由基引發(fā)水凝膠聚合的策略卻鮮有報道。

  近期，蘇州大學(xué)劉莊教授研究團隊提出了一種全新的體內(nèi)水凝膠可控制備和腫瘤PDT/免疫聯(lián)合治療方法：通過將光敏劑Chlorin e6（Ce6）與過氧化氫酶（CAT）結(jié)合，獲得一種復(fù)合光敏劑（Ce6-CAT）；隨后，將Ce6-CAT與聚乙二醇雙丙烯酸酯(PEGDA)混合獲得可注射水凝膠前驅(qū)體，并在前驅(qū)體中加入imiquimod（R837）作為免疫佐劑；將可注射水凝膠前驅(qū)體注射到腫瘤病灶處，并采用660 nm的光進行照射，Ce6產(chǎn)生的自由基可引發(fā)PEGDA的發(fā)生聚合而原位形成水凝膠；同時，光照產(chǎn)生的ROS對腫瘤細胞具有較強的殺傷作用，可以對腫瘤進行長期的光動力治療，如圖1所示。

圖1光驅(qū)動可注射水凝膠的原位聚合及其對腫瘤的光動力/免疫聯(lián)合治療示意圖

  該研究結(jié)果表明，聚合形成的水凝膠可將Ce6-CAT長期滯留在腫瘤處。其中，Ce6產(chǎn)生的ROS可對腫瘤進行有效的PDT治療；CAT將腫瘤內(nèi)源性H2O2分解生成O2，以持續(xù)改善腫瘤病灶處的乏氧狀態(tài)，從而提高PDT的效果；同時，PDT治療后的腫瘤細胞碎片引發(fā)免疫原性細胞死亡會產(chǎn)生腫瘤相關(guān)抗原，與R837共同作為免疫佐劑，能引起強烈的抗腫瘤免疫效應(yīng)。此外，相較于單次PDT治療，該研究中通過多次PDT反復(fù)激活免疫系統(tǒng)，顯著增強了免疫應(yīng)答效應(yīng)。進一步結(jié)合使用檢查點抑制劑（α-CTLA4）輔助治療后，可有效抑制遠端（轉(zhuǎn)移）腫瘤的生長，并產(chǎn)生長期免疫記憶效應(yīng)以避免腫瘤復(fù)發(fā)。

  相關(guān)研究成果發(fā)表于Advanced Materials（DOI: 10.1002/adma.201900927）上，該論文的第一作者為蘇州大學(xué)博士后孟周琪。

  論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.201900927