综述:环糊精增强光热疗法在癌症治疗中的诊疗一体化应用

【字体: 时间:2025年05月26日 来源:Carbohydrate Polymers 10.7

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  这篇综述系统探讨了环糊精(CD)增强光热疗法(PTT)在癌症诊疗中的突破性进展。通过CD与光热剂(PTAs)形成包合物,显著提升药物溶解度、靶向性和生物利用度,实现成像引导的精准治疗(CD-PTT),为克服传统疗法毒性大、耐药性强等瓶颈提供新思路。

  

Abstract
环糊精增强光热疗法(CD-PTT)通过CD独特的疏水空腔结构,与金纳米棒、聚多巴胺等光热剂(PTAs)形成包合物,显著改善近红外(NIR)光热转换效率。这种技术不仅能提升PTAs的水溶性和肿瘤靶向性,还可通过pH/氧化还原响应性释放化疗药物,实现化疗-光热协同治疗。在乳腺癌、肝癌等模型中,CD-PTT已展示出抑制原发肿瘤和激活全身抗肿瘤免疫的双重功效。

Introduction
全球每年约1000万癌症死亡病例凸显传统疗法局限性。CD-PTT利用α-1,4-葡聚糖结构的环状寡糖特性,其亲水外壳和疏水内腔可搭载疏性药物,使羟基丙基-β-CD(HP-β-CD)等衍生物成为理想载体。例如β-CD修饰的金纳米棒系统,在NIR照射下可实现阿霉素(DOX)的热控释放,小鼠模型显示肿瘤抑制率提升60%。

Cyclodextrin-Photothermal therapy (CD-PTT): Mechanisms and design
CD-PTT的核心机制涉及三种相互作用:1)疏水作用力驱动PTAs进入CD空腔;2)氢键网络稳定复合物;3)磺丁基醚-β-CD(SBE-β-CD)的静电作用防止颗粒聚集。实验证明,CD包合使吲哚菁绿(ICG)的光稳定性提升3倍,肿瘤蓄积量增加2.5倍。

Cancer treatment using Photothermal therapy with cyclodextrin nanoparticles
在黑色素瘤治疗中,载有碳量子点(CQDs)的β-CD纳米海绵(βCD-NS)实现72小时缓释,联合NIR照射使肿瘤完全消融。而基于N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)的温度响应型CD载体,能在42°C触发免疫佐剂αPD-L1的释放,激活CD8+T细胞杀伤转移灶。

Clinical advancements
目前CD-PTT面临规模化生产挑战,但Ⅰ期临床试验显示HP-β-CD包裹的金纳米颗粒人体耐受性良好。扫描电镜(SEM)证实,该制剂在肿瘤组织的富集度是正常组织的8倍。

Conclusion and discussion
尽管存在合成成本高、长期生物相容性待验证等问题,CD-PTT通过整合化疗/免疫治疗/光热三模态,已展现精准医学潜力。未来需优化磺丁基醚等衍生物的工业制备工艺,并建立标准化疗效评估体系。

Future perspectives
前沿研究正探索CD纳米囊泡搭载CRISPR-Cas9基因编辑系统,结合NIRF成像实现治疗-监测一体化。X射线衍射(XRD)分析提示,γ-CD衍生物可能成为下一代多功能载体。

Abbreviation
关键术语表涵盖从CD基本概念到免疫检查点阻断(ICB)等前沿术语,为读者提供快速参考。

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