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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，因本身具有許多獨特的優(yōu)勢而備受關注。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)光動力治療的關鍵；與傳統(tǒng)光敏劑相比，具有聚集誘導發(fā)光（AIE）特征的分子表現(xiàn)出較高的熒光強度，光穩(wěn)定性，以及單線態(tài)氧產生效率。近年來研究者們發(fā)展出了許多靶向不同細胞器的，近紅外發(fā)射的，擁有較高單線態(tài)氧產生效率的光敏劑，然而PDT本身的使用策略卻很少得到關注。

  受到藥物聯(lián)用的啟發(fā)，近日，香港科技大學唐本忠院士團隊與深圳大學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胞器的三個AIE分子產生的PDT效果比使用單一AIE分子有顯著提高，從而在細胞內實現(xiàn)多重攻擊有效地瓦解癌細胞。

圖1. AIE分子結構與協(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，體現(xiàn)出較好的AIE性質。通過簡單的結構修飾與調節(jié)，三種AIE分子可以分別靶向線粒體，細胞膜，和溶酶體，并且具有較好的單線態(tài)氧產生效果。作者分別用各種AIE分子與商業(yè)染料共染4T1細胞來衡量AIE分子的靶向功能。熒光共定位分析表明，三種AIE分子可以精準靶向線粒體，細胞膜和溶酶體（Pearson系數(shù)分別為0.98，0.93和0.94），并擁有較高的熒光強度和光穩(wěn)定性。

圖2. 三個AIE分子光物理性質與細胞染色實驗

  精準的靶向不同細胞器是實現(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”實驗組在細胞內和動物體內的PDT效果。細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%以上癌細胞，然而單種AIE分子僅可以消除40%左右癌細胞。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. 細胞內PDT與體內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唐本忠院士和深圳大學AIE研究中心王東副教授。課題得到了北京化工大學徐福建教授及其團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