由于肿瘤的异质性，单一的癌症治疗模式通常效果有限，因此结合多种治疗方法的多模式治疗已经被广泛使用。特别是光动力治疗与化疗的结合（化疗-光动力疗法）具有其独特的优势。这主要是因为光动力治疗可以通过使癌细胞对化疗敏感、激活免疫应答和防止肿瘤血管生成来克服肿瘤耐药性。目前，常见的化疗-光动力疗法只是简单地将光敏剂与抗癌药物结合来进行治疗，治疗剂之间的生物分布和药代动力学差异使其难以实现良好的协同治疗效果。聚合物纳米颗粒由于良好的生物相容性和药物负载能力，已经成为化疗-光动力疗法中极具应用前景的纳米载体。光敏剂和抗癌药的释放可以由不同的刺激触发，包括细胞内缺氧、溶酶体酸性环境、酶和过度表达的活性氧（ROS）等。例如，将光敏剂和抗癌药同时封装在ROS响应的聚合物纳米颗粒中，通过增强渗透和保留（EPR）效应使它们能够同时到达肿瘤部位。光照时产生的ROS不仅可以进行光动力治疗，而且还引发聚合物结构的破坏而同时释放出两种治疗剂。
然而上述体系在体内循环过程中不可避免地会发生药物过早泄漏，从而引起副作用并降低协同治疗效果。另一个常用的策略是将抗癌药通过ROS敏感键连接到光敏感共轭聚合物主干上。这种设计由于共价键的连接可以防止血液循环中药物的过早泄漏。但是这种聚合物的合成往往涉及到催化剂协助下的多步反应且收率有限，不可生物降解的聚合物主干也使得它们在临床应用方面也面临挑战。因此，开发具有简单的合成方法和良好的生物降解性的新型聚合物来用于协同化疗-光动力联合治疗是迫切必要的。
大连理工大学精细化工国家重点实验室的孙文教授等开发了一种新型的含钌金属聚合物Poly(Ru/PTX)，并通过红光的远程激活进行化疗-光动力联合治疗。聚合物骨架（MPEG-b-PTMCP）是一种生物可降解和生物相容性良好的嵌段共聚物，由甲氧基聚乙二醇（MPEG）和哌啶功能化的脂肪族聚碳酸酯（PTMCP）组成。钌配合物和紫杉醇（PTX）分别被用作模型光敏剂和化疗药。通过使用自发的氨基-炔酯点击反应，简单快捷地实现了光敏剂和化疗药以任意所需的比例接枝到聚合物主干上，并原位形成ROS敏感的β-氨基丙烯酸酯键。由于光敏剂和药物都共价连接在聚合物上，避免了治疗剂在血液循环中的过早泄漏。同时由于EPR效应聚合物纳米颗粒Poly(Ru/PTX)可以在肿瘤部位有效积累，红光照射肿瘤实现了钌配合物的直接释放和单线态氧（1O2）的产生。产生的1O2可以裂解ROS敏感的氨基丙烯酸酯连接键，从而实现PTX的间接释放。这种基于含钌金属聚合物的双模式光激活策略成功实现了光敏剂和抗癌药物的次序释放来用于化疗-光动力的联合治疗，同时最大限度地减少体内非靶点的药物泄漏。
相关论文在线发表在Advanced Science上，并被选做当期Front Cover 。
论文的第一作者为在读博士生贺毛毛。上述研究工作得到了国家重点研发计划(2017YFB0307100)、国家自然科学基金 (22022803, 22078046, 21808028)和辽宁省科技基金项目（2019-BS-047）的支持。
WILEY
论文信息：
A Sequential Dual-model Strategy based on Photoactivatable Metallopolymer for On-Demand Release of Photosensitizers and Anticancer Drugs
Maomao He, Guangli He, Peiyuan Wang, Suhua Jiang, Ziyue Jiao, Dongmei Xi, Pengcheng Miao, Xuefei Leng, Zhiyong Wei*, Yang Li*, Yanjun Yang, Ran Wang, Jianjun Du, Jiangli Fan, Wen Sun*, and Xiaojun Peng
Advanced Science
DOI: 10.1002/advs.202103334
原文链接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202103334