基于肿瘤微环境调控的多功能纳米MOFs：单线态氧(1O2)检测与光动力治疗增强策略

《Nanoscale》：Multifunctional nano-MOFs based on tumor microenvironment modulation for detecting singlet oxygen and enhancing photodynamic therapy

来自国内的研究人员针对光动力治疗(PDT)中肿瘤微环境(TME)内谷胱甘肽(GSH)过表达导致单线态氧(1O2)耗竭及浓度监测难题，开发了集成TME调控、1O2生成与检测功能的多功能纳米系统DPA-MOF@MnO2-Ce6@PEG。该体系通过MnO2调控GSH水平减少1O2耗竭，同时实现治疗过程中1O2的荧光淬灭监测，在4T1和MCF-7肿瘤细胞中展现出优异的检测能力、GSH耗竭功能及抗肿瘤活性，为PDT精准治疗提供新范式。

　　

光动力治疗（Photodynamic Therapy, PDT）因其卓越的选择性、低毒性和良好耐受性已被广泛应用于肿瘤治疗领域。然而，肿瘤微环境（Tumor Microenvironment, TME）中多项指标存在异常：谷胱甘肽（Glutathione, GSH）的过表达会导致单线态氧(¹O₂)被大量消耗，从而削弱PDT的治疗效果。同时，治疗过程中¹O₂的实际浓度难以实时监测，可能造成治疗不足或过度，无法实现精准调控。

为解决这一难题，研究人员设计了一种多功能纳米系统DPA-MOF@MnO₂-Ce6@PEG，该系统整合了TME调控单元、¹O₂生成单元及¹O₂检测探针。在激光照射下，MnO₂修饰可调控TME中的GSH水平，减少由光敏剂Ce6介导产生的¹O₂被消耗，从而增强PDT疗效。与此同时，DPA-MOF结构捕获生成的¹O₂，并通过探针荧光淬灭效应实时反馈¹O₂浓度。系统外表包裹的聚乙二醇（Polyethylene Glycol, PEG）有效增强纳米颗粒分散性并防止光敏剂泄漏。

实验结果表明，所设计的多功能纳米颗粒在4T1和MCF-7肿瘤细胞中表现出良好的¹O₂检测能力、GSH耗竭功能以及显著抗肿瘤活性。该研究不仅为PDT精准治疗提供了新思路，也为调控TME中过度表达的GSH、增强PDT疗效提供了切实可行的解决方案。