デュアルイメージングおよび相乗的抗がん療法のためのポリマーミセルを増幅する近赤外染料結合酸化ストレスを増幅する

ナノテクノロジーの最近の進歩により、診断機能と治療機能を組み合わせ、異なる治療モダリティの組み合わせを通じて相乗的な抗がん効果を提供するスマートナノ材料の開発につながりました。ここでは、蛍光/光音響イメージング、ROS（反応性酸素種）の酸トリガー生成、赤外線（NIR）レーザー照射（NIR）レーザー照射の下での熱および一重項酸素産生、および酸化酸化療法の酸化療法の酸化療法の酸化療法への酸化療法への酸素酸素産生など、複数の機能に変換できる有望なセラノスティックなナノコンストラクトを報告します。NIR色素結合ヒドロキシルラジカル生成生分解性ポリマー（HRGP-IR）は、セラノシス症のナノプラットフォームとして採用されています。HRGP-IRは、過酸化水素とヒドロキシルラジカルを生成することにより、ミセルを形成し、酸化ストレスを上昇させるために自己組織化できます。NIR（808 nm）レーザー照射の下では、HRGP-IRミセルも熱と一重項酸素を生成して、癌細胞死を誘発します。マウス異種移植モデルでは、腫瘍に優先的に蓄積されたHRGP-IRミセルが腫瘍を蓄積し、腫瘍はデュアルイメージングによって検出される可能性があります。効果的な腫瘍アブレーションは、NIRレーザー照射と組み合わせたHRGP-IRミセル（5 mg/kg）によって達成され、光熱加熱による酸化ストレスの相乗的な抗癌効果を示しました。デュアルイメージング能力、抗がん光療法、およびNIRレーザー照射による非常に強力な相乗的抗がん活性を考えると、HRGP-IRミセルは、癌治療のナノ療法剤として大きな可能性を秘めています。

The recent advances in nanotechnology have led to the development of smart nanomaterials that combine diagnostic and therapeutic functions and provide synergistic anticancer effects through the combination of different treatment modalities. Here, we report a promising theranostic nanoconstruct that can translate into multiple functionalities: fluorescence/photoacoustic imaging, acid-triggered generation of ROS (reactive oxygen species), heat and singlet oxygen production under near infrared (NIR) laser irradiation, and coupling oxidative anticancer therapy to dual imaging-guided photothermal/photodynamic therapy. An NIR dye-conjugated hydroxyl radical generating biodegradable polymer (HRGP-IR) is employed as a theranostic nanoplatform. HRGP-IR could self-assemble to form micelles and elevate oxidative stress by generating hydrogen peroxide and hydroxyl radical. Under the NIR (808 nm) laser irradiation, HRGP-IR micelles also generate heat and singlet oxygen to induce cancer cell death. In mouse xenograft models, HRGP-IR micelles accumulated in tumors preferentially and the tumor could be detected by dual imaging. Effective tumor ablation was achieved by HRGP-IR micelles (5 mg/kg) combined with NIR laser irradiation, demonstrating the synergistic anticancer effects of oxidative stress with photothermal heating. Given their dual imaging capability, anticancer phototherapy and highly potent synergistic anticancer activity with NIR laser irradiation, HRGP-IR micelles hold great potential as a nanotheranostic agent for cancer treatment.