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研究人员为解决光活性分子细胞递送问题，开展 IR-820 脂质体制剂用于光热疗法（PTT）研究，发现该制剂有潜力用于癌症 PTT 治疗。
在癌症治疗的战场上，传统化疗就像一把 “双刃剑”。它虽然能对癌细胞发起攻击，但由于细胞毒性化疗药物会在健康细胞中广泛分布，导致全身毒性反应严重，还会使肿瘤部位药物浓度不足，引发耐药性等问题，阻碍治疗效果。而光热疗法（Photothermal Therapy，PTT）和光动力疗法（Photodynamic Therapy，PDT）这类利用光能激活光活性分子来摧毁癌细胞的方法，因其高度精确性，且可通过侵入性或非侵入性方式实施，逐渐在临床上崭露头角。在 PTT 中，局部产生的热量能杀死异常细胞；PDT 则是通过一系列生化反应产生活性氧物种来损伤细胞。不过，如何将适量的光活性分子精准地递送到细胞中，成为了限制这些疗法效果的关键难题。
为了攻克这一难题，来自美国德克萨斯大学泰勒分校（The University of Texas at Tyler）的研究人员 Dinesh Shrestha、Viswanathan Sundaram 等人开展了一项重要研究。他们将目光聚焦于一种新的吲哚菁绿染料 IR-820，并将其制成脂质体制剂，旨在最大化地将其递送至癌细胞，同时减少副作用，优化局部 PTT 治疗效果。该研究成果发表在《Heliyon》杂志上。
研究人员在这项研究中运用了多种关键技术方法。在脂质体制备方面，采用了薄膜水化和挤出法；通过多角度动态光散射（MADLS）、电泳光散射（ELS）等技术对脂质体的流体动力学尺寸、多分散指数和 zeta 电位等进行表征；利用透析袋法研究 IR-820 的释放；使用近红外激光照射结合热成像技术评估光热效率；借助细胞计数试剂盒 - 8（CCK-8）法、酶联免疫吸附测定（ELISA）等方法进行细胞实验，研究细胞的生物相容性、免疫反应、细胞摄取和光毒性等 。
下面来看看具体的研究结果：
- 理化特性表征：通过薄膜水化和挤出法制备的脂质体呈单分散状态，流体动力学直径为 120 ± 8nm，zeta 电位为?35 ± 3mV，PDI 为 0.21，表明其稳定性和重复性良好。IR-820 负载后，脂质体的光学性质发生变化，吸收光谱峰出现红移。
- IR-820 包封和释放研究：IR-820 染料的负载效率较高，可达 75%。在不同 pH 条件下，脂质体表现出不同的释放特性。在酸性（pH 5.0）和生理（pH 7.4）条件下，IR-820 的释放均呈现双相模式，先是初始的爆发释放阶段，随后是持续释放阶段。在生理 pH 条件下，脂质体的释放更为稳定和缓慢，有利于药物在全身循环中向靶位点递送；而在酸性条件下，由于脂质体双层结构的不稳定，药物释放更快，有助于将药物高效递送至肿瘤微环境（肿瘤细胞所处的微环境，其 pH 值比周围健康细胞更酸性）中的癌细胞。
- IR-820 介导的光热效率：研究发现，随着 IR-820 浓度增加，溶液温度升高。与游离 IR-820 相比，IR-820 脂质体（IR-820 LNPs）在相同染料浓度下温度上升更显著，且温度在溶液中扩散更均匀。这表明 IR-820 LNPs 有望成为 PTT 的光热来源。
- 生物相容性和细胞内化研究：在人乳腺癌细胞 MCF-7 中，IR-820 LNPs 在浓度高达 25μM 时仍表现出良好的生物相容性。通过对 THP1 单核细胞的研究发现，与游离 IR-820 和游离脂质体相比，IR-820 LNPs 能引发更高水平的促炎细胞因子 TNF-α 和 IL-6 分泌，显示出有效的免疫反应。此外，通过流式细胞术和显微镜观察发现，癌细胞（MCF-7）对 Rh-B 脂质标记的纳米颗粒摄取量明显高于免疫细胞（THP-1），且纳米颗粒主要定位于细胞核周围区域，证明了其良好的细胞摄取能力。
- IR 介导的光热疗法：在乳腺癌治疗的潜在应用研究中，对比游离 IR-820 和 IR-820 LNPs，在相同条件下，IR-820 LNPs 对 MCF-7 细胞的光毒性更强，能导致更多细胞死亡。这表明 IR-820 LNPs 在 PTT 治疗乳腺癌方面具有潜在优势。
综合来看，该研究成功制备了 IR-820 染料包封的脂质体，其单分散性良好，且保留了染料的光学性质。与游离 IR-820 相比，IR-820 LNPs 更容易被癌细胞摄取，生物相容性更佳，免疫反应水平较低但仍能有效激活肿瘤相关免疫细胞。在近红外激光照射下，IR-820 LNPs 能诱导癌细胞显著死亡，展现出在癌症光热治疗方面的巨大潜力。不过，目前该研究仅停留在体外实验阶段，未来研究人员计划进一步探究细胞死亡背后的分子机制，并在动物模型中评估 IR-820 LNPs 的治疗效果。这一研究为癌症光热治疗开辟了新的道路，有望为癌症患者带来更有效、副作用更小的治疗方案。
