高分子纳米药物载体在黑素瘤光热、光动力疗法中的应用

光疗法是高效、精准的癌症治疗方法。光疗法主要包括光热疗法和光动力疗法。光热疗法是利用高分子纳米药物载体或药物的光热效应，将吸收的光能转化为热能，从而提升肿瘤组织局部温度来消灭肿瘤的方法。为了同时满足激光的高穿透性及对正常组织低伤害的要求，通常选用组织吸收较少的近红外Ⅰ区（750～1000 nm）或Ⅱ区（1000～1350 nm）激光作为光源。为了实现肿瘤光热治疗，在构建高分子纳米药物载体时需键合或负载具有光热转换效应的小分子、无机纳米材料或使用半导体聚合物作为载体材料。例如，Wang等利用双乳液法制备了PEG-b-PLGA纳米泡（图6-10（b）），并在纳米球的内核和膜中分别包覆了全氟戊烷和IR780。其中，IR780是疏水的小分子光热转换试剂，全氟戊烷是一种低沸点（29℃）的液体。在进行光热治疗时，全氟戊烷受热迅速汽化，从而使纳米泡转变为微米泡。尺寸变大的纳米泡不仅可以增强黑素瘤超声成像的信号强度，而且可以提升血管的通透性，使更多的纳米泡进入肿瘤，从而增强肿瘤光热治疗效果。除了提升高分子纳米药物载体的肿瘤富集效果外，提升纳米材料的光热转换效率、设计并利用穿透深度更深的激光光热体系、控制光热治疗对正常组织的伤害等都是高分子纳米药物载体肿瘤光热治疗需要探索的方向。光热治疗最大的问题是激光的穿透深度有限（一般为几毫米），仅可对皮肤浅表的黑素瘤进行治疗，难以实现对深层组织肿瘤的治疗。发展光热疗法和化疗、免疫治疗、手术、放疗等联合治疗的手段是解决光热治疗瓶颈问题的潜在方法之一。

肿瘤光动力疗法指利用在肿瘤处富集的高分子纳米药物载体在激光照射下产生活性氧并杀死肿瘤细胞的癌症治疗方法。活性氧的产生可以促使细胞产生氧化应激环境，并对DNA、蛋白质等生物大分子造成损伤，最终导致肿瘤细胞死亡。为了实现肿瘤光动力学治疗，需要在高分子纳米药物载体上键合或负载光敏剂。光敏剂在激光照射下被激发后可通过能量转移（Ⅱ型）途径产生单线态氧或通过电子转移（Ⅰ型）途径产生自由基，其中经过Ⅱ型途径需要消耗氧气。一方面，鉴于肿瘤内的缺氧微环境，如何提供更多的氧气来源是Ⅱ型光动力疗法需要解决的关键问题之一。Pokorski等利用末端带阳离子锌乙基苯基卟啉的聚甲基丙烯酸三氟乙酯聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯的共聚物（poly（TFEMA-co-OEGMEMA））制备了聚合物胶束。其中，阳离子锌乙基苯基卟啉是光敏剂；含氟聚合物具有吸氧功能，可以在缺氧环境下提升Ⅱ型光动力疗法产生单线态氧的能力。另一方面，发展含有Ⅰ型光敏剂的高分子纳米药物载体也是解决光动力疗法的氧气依赖问题的方案之一。类似于光热疗法，光动力疗法的治疗效果受制于激光有限的穿透深度。除了发展联合疗法外，开发由其他穿透性更深的光源诱导的光动力疗法也是研究的重要方向。这些光源包括X射线、切连科夫辐射等。这些由新型光源诱导的光动力疗法将为深层转移黑素瘤的治疗提供新方案。(https://www.daowen.com)

图6-10　高分子纳米药物载体在化疗（a）、光热治疗（b）及光动力疗法（c）中的应用
Figure 6-10　The application of polymer nano-drug carriers in chemotherapy（a），photothermal therapy（b）and photodynamic therapy（c）(https://www.daowen.com)