中国团队:放疗结合光热治疗宫颈癌取得进展
近日,中国科学院苏州生物医学工程技术研究所检验室研究员董文飞课题组与苏州市立医院物理师胡睿,根据临床实际情况,构建了一种核壳型的磁金纳米平台。他们利用金纳米材料的表面等离子共振效应以及光电效应,实现了对宫颈癌的光热治疗与放疗增敏。


本文转载自“苏州生物医学工程技术研究所”。

宫颈癌是一种常见的致死性疾病,每年约50万人被确诊为宫颈癌,每年死于宫颈癌的患者高达近30万人。放疗是治疗宫颈癌的重要手段之一,尤其针对宫颈癌早期的患者以及不适合手术的人群。然而,传统的放疗治疗效果有限,并且存在严重的毒副作用。当射线照射肿瘤部位时,只有一小部分射线被肿瘤组织吸收,而大部分射线通过了正常组织而引起系统毒性。因此,提高肿瘤组织对放疗的敏感性,开发肿瘤组织靶向的放射治疗,并协同其他安全有效的治疗模式,是提高宫颈癌治疗效果并降低毒副作用的关键。

光热治疗是由近红外光介导的物理治疗,可以产生局部高温杀死肿瘤细胞,并且不引起正常组织的损失。有研究表明,高温可以增加肿瘤组织对放疗的敏感性。因此,放疗结合光热治疗是一种极具吸引力的治疗手段。如何寻找合适的药剂,既能驾驭两种治疗模式,又能提高放疗的靶向性、增加放疗的敏感性,依旧是医学难题。

近日,中国科学院苏州生物医学工程技术研究所检验室研究员董文飞课题组与苏州市立医院物理师胡睿,根据临床实际情况,构建了一种核壳型的磁金纳米平台。他们利用金纳米材料的表面等离子共振效应以及光电效应,实现了对宫颈癌的光热治疗与放疗增敏。研究人员利用四氧化三铁核心的高磁响应性能,通过外加磁场,提高了该纳米粒子对肿瘤细胞的靶向性,开发了高效安全的宫颈癌治疗模式。

实验表明,该磁金纳米颗粒具有均一的球形形貌、极强的磁性、极好的生物相容性以及高效的光热转化能力。在细胞实验中,低浓度的纳米颗粒在短时间的近红外光照射下,导致大量的宫颈癌细胞死亡。当结合放疗后,该纳米粒子展现了协同的抗肿瘤效果。同时,外加磁场进一步增强了这种协同治疗对宫颈癌细胞的抑制。

研究表明,磁金纳米颗粒在宫颈癌的靶向协同治疗上,具有极好的临床转化前景。相关工作发表在Nanomaterials上。

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    The combination of radiotherapy (RT) and photothermal therapy (PTT) has been considered an attractive strategy in cervical cancer treatment. However, it remains a challenge to simultaneously enhance the radio-sensitivity of tumor tissue, develop tumor tissue-focused radiation therapies and combine dual therapeutic modalities. In this study, core-shell type magnetic gold (Fe3O4@Au) nanoparticles are exploited to achieve the synergistic efficacy of radio-photothermal therapy in cervical cancer. Fe3O4@Au nanoparticles (NPs) with uniform morphology exhibited superior surface plasmon resonance properties, excellent superparamagnetic properties, good biocompatibility and high photothermal conversion efficiency. For the in vitro tests, a low concentration of Fe3O4@Au NPs after a short period of near-infrared irradiation lead to the time-dependent death of cervical cancer cells. Further, the combination of RT and PTT induced synergistic anti-cancer effects in vitro. More importantly, an external magnetic field could significantly enhance the synergistic efficacy of Fe3O4@Au NPs by improving their internalization. Hence, the reported Fe3O4@Au NPs have the potential to be good nanoagents with excellent magnetic targeting ability for cervical cancer radio-photothermal treatment.

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