长期存在的超小两性离子纳米颗粒能够使血管正常化，并促进光敏剂的积累，从而增强光动力免疫疗法的效果

《Journal of Controlled Release》：Long-resident ultrasmall zwitterionic nanoparticles normalize vessels and promote photosensitizer accumulation for enhanced photodynamic immunotherapy

　　

• •
  RM-Ce6@St 实现了光动力疗法（PDT）的“多次积累和单次照射”策略。
• •
  RM-Ce6@St 促进肿瘤内长时滞留和反复的 Ce6 积累。
• •
  RM-Ce6@St 避免了 PDT 诱导的过早血管破坏和肿瘤缺氧。
• •
  RM-Ce6@St 增强了对原发性和远处肿瘤的窗口引导光动力免疫疗法效果。

引言

光动力疗法（PDT）具有极低的侵入性和良好的时空可控性，使其成为治疗原发性实体瘤的一种有前景且安全的方法[1]、[2]、[3]。在激光照射下，光敏剂转变为激发态电子，并将能量传递给分子氧（O₂），生成细胞毒性活性氧（ROS），从而杀死癌细胞[4]、[5]。此外，据报道 PDT 还能引发适应性抗肿瘤免疫反应，因为 PDT 后肿瘤相关抗原的释放可以激活树突状细胞（DCs）并激发细胞毒性 T 淋巴细胞（CTLs）[6]、[7]。然而，由于 ROS 的生成依赖于氧气，PDT 的疗效常常受到肿瘤微环境（TME）中缺氧条件的限制[8]、[9]、[10]、[11]。这种缺氧主要源于结构异常和功能受损的肿瘤血管，其特征是形态不规则、结构混乱、通透性过高以及周细胞覆盖不足[12]、[13]、[14]。因此，血管正常化成为一种有前景的策略，通过将异常肿瘤血管动态重塑为更有序和功能性的网络来缓解缺氧并提高 PDT 的疗效，这可以减少血管渗漏和迂曲度，同时增强内皮连接和周细胞的支持[15]、[16]、[17]、[18]、[19]、[20]。近年来，已经开发出多种策略来实现肿瘤血管正常化，从而通过缓解缺氧来改善 PDT 的效果[21]、[22]、[23]。其中，低剂量抗血管生成剂（如乐伐替尼）已被证明可以修剪异常血管并促进血管成熟，从而改善氧气输送并增强 PDT 的疗效[24]、[25]、[26]。同时，糖皮质激素（如地塞米松）据报道可以通过降低血管通透性和间质液压力来稳定肿瘤血管[27]。最近，利用一氧化氮（NO）供体的气体策略通过扩张血管和改善灌注表现出血管正常化效果，进一步促进 PDT 中 ROS 的生成[28]、[29]。

血管正常化是一个时间依赖性的重塑过程，通常需要反复或持续干预，而传统方案往往在给药后不久就开始 PDT[30]、[31]、[32]、[33]。频繁或时机不当的 PDT 可能会损害肿瘤血管，从而阻止最佳血管正常化状态的建立。特别是在血管正常化尚未实现之前进行 PDT 激光照射，可能会进一步破坏缺氧 TME 内的灌注和氧气输送，最终限制后续疗法的效果[34]、[35]、[36]、[37]、[38]、[39]。据报道，在正常化窗口内进行的 PDT 可以实现更大的肿瘤抑制效果（约 40% 对比约 60%）和更低的微血管密度（约 80% 对比约 150%），这突显了精确时间控制的重要性[40]。除了恢复氧气供应以增强 PDT 效果外，血管正常化还可以通过改善药物输送[41]、[42]、促进免疫细胞浸润[43]和降低间质液压力[44]来提高治疗效果，所有这些都有助于增强抗肿瘤反应。因此，在血管正常化窗口内进行 PDT 或免疫疗法可以获得最佳的治疗效果。

血管正常化是有益的，但建立起来需要时间（在小鼠模型中大约需要 5-10 天，在患者中则需要更长时间），而早期的抗血管生成单药治疗往往无法抑制肿瘤生长[45]、[46]、[47]、[48]、[49]。尽管在正常化窗口期间缓解缺氧可以增强 PDT 的效果，但较大的肿瘤可能需要更高剂量的光敏剂，这可能会增加脱靶分布（尤其是在皮肤中）和光毒性/系统毒性[50]、[51]、[52]。这些限制突出显示了需要在治疗的不同阶段协调互补治疗机制的联合策略的必要性[53]。为了解决这些挑战，我们首先确定了血管正常化的时间窗口，然后利用长期驻留的超小两性离子纳米粒子（RM-Ce6@St）实施了“多次积累和单次照射”的策略，以增强光动力免疫疗法（示意图 1）。RM-Ce6@St 由交联的胶束纳米粒子组成，这些纳米粒子由含有 ROS 可裂解草酸酯（hPC_CB-oxa-AC）和氯霉素 e6（Ce6）接枝的巯基化聚碳酸酯（hPC_CB-Ce6-SH）共组装而成，并装载了抗血管生成剂苏尼替尼（St）。在富含 ROS 的肿瘤环境中，RM-Ce6@St 会引发 Ce6 的释放，从而重塑异常肿瘤血管并改善氧合。同时，Ce6 接枝载体在肿瘤内的长时间驻留（超过 6 天）使得可以反复给药，逐步增加肿瘤内的 Ce6 含量，在血管重塑阶段建立光敏剂储存库。在正常化窗口内，这种改善的氧合加上预先积累的 Ce6 可以在激光照射时产生丰富的 ROS，从而增强 PDT 的疗效。除了调节血管外，据报道苏尼替尼还可以减少髓源性抑制细胞（MDSCs），缓解肿瘤相关的免疫抑制。总的来说，通过将有效的血管正常化与增强的 PDT 结合，RM-Ce6@St 诱导免疫细胞死亡（ICD）并引发全身性抗肿瘤免疫，具有改善远处肿瘤控制的潜力。

章节片段

RM-Ce6 的制备和表征

根据图 S1 中所示的程序合成了含有巯基的双性离子超支化聚碳酸酯（hPC_CB-Ce6-SH）光敏剂氯霉素 e6（Ce6）。首先，按照我们之前的工作[54]制备了两亲性聚合物骨架 hPC-AC，通过 ¹H NMR 确定 hPC-AC 中的丙烯酸单元含量约为 70%（图 S2A）。GPC 分析显示其分子量（Mn）为 25.1 kg/mol，分散度（Mw/Mn）为 1.41（图 S2B）。然后，将光敏剂 Ce6

结论

总之，我们开发了长期驻留的超小两性离子纳米粒子（RM-Ce6@St），通过整合苏尼替尼介导的血管重塑与持续的肿瘤内 Ce6 沉积，实现了“多次积累和单次照射”策略，从而克服了缺氧对 PDT 的限制。在血管重塑阶段进行反复给药逐渐增加了肿瘤内的 Ce6 含量，而血管重塑改善了肿瘤氧合，共同建立了有利条件

ROS 响应性两性离子胶束（RM-Ce6）和装载苏尼替尼的 ROS 响应性两性离子胶束（RM-Ce6@St）的制备和表征

ROS 响应性胶束（RM-Ce6）是通过 Michael 类加法反应将 hPC_CB-oxa-AC 和 hPC_CB-Ce6-SH 交联而制备的。简要来说，hPC_CB-oxa-AC 和 hPC_CB-Ce6-SH 分别在磷酸盐缓冲液（PBS，pH 7.4）中以 5 mg/mL 的浓度溶解，并在超声处理下混合。随后以 1:1 的体积比将两种溶液混合，并加入催化量的 Et₃N 以在温和搅拌下启动交联反应。所得到的胶束悬浮液经过 PBS 渗析

CRediT 作者贡献声明

张俊梅：撰写 – 原稿、方法学、数据分析、概念化。赵长顺：方法学、研究、数据分析。徐锐：数据分析。赵冰冰：方法学、研究、数据分析。陈新：数据分析。马佳辉：方法学、研究。季媛辉：资源管理、项目协调。黄德春：资源管理、项目协调。钟依楠：撰写 – 审稿和编辑、资源管理，

利益冲突声明

作者声明没有利益冲突。

致谢

本工作得到了中国国家自然科学基金（NSFC 52473161、52273162 和 82504710）和中国博士后科学基金（2025M782302）的支持。我们感谢中国药科大学公共实验室平台的杨月艳女士提供的帮助。

张俊梅|赵长顺|徐锐|赵冰冰|陈新|马佳辉|季媛辉|黄德春|钟依楠|陈伟