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光力学的治療のためのレドックス駆動分解を可能にするスマート磁気フッ素系光増感剤ナノアセンブリ
Smart magnetofluorogenic photosensitizer nanoassemblies enabling redox-driven disassembly for photodynamic therapy.
PMID: 32686894 DOI: 10.1002/anie.202009141.
抄録
刺激応答型のスマート光増感剤（PS）ナノアセンブリは、PSの送達を強化し、制御可能な放出を可能にすることで、腫瘍のイメージング誘導型光力学療法（PDT）のために有望である。しかし、高感度かつ空間分解能のシグナルが得られないことや、放出されたPSが腫瘍組織から速やかに洗い流されてしまうことが、生体内でのPDTの有効性を阻害していた。ここでは、蛍光/磁気共鳴バイモダリティイメージング誘導型腫瘍PDTのために、cRGDとジスルフィドを含む含フッ素・常磁性小分子（1-RGD）の自己組織化を介して、腫瘍を標的とした酸化還元反応性メガネットフルオロゲンPSナノアセンブリー（NP-RGD）を報告している。グルタチオン（GSH）によるジスルフィド還元は、低分子プローブ（2-RGD）と有機PS（PPa-SH）への効率的な分解を促進し、さらに細胞内アルブミンと結合する可能性があり、（1）長時間の保持と（2）腫瘍をアブレートするために蛍光とPDT活性のカスケード活性化を可能にします。所見は、正確なバイモダリティイメージング誘導オンデマンド腫瘍PDT in vivoのためのスマートPSを設計するために自己組織化と刺激応答性の分解を組み合わせることの大きな可能性を示しています。
Stimuli-responsive smart photosensitizer (PS) nanoassemblies that allow enhanced delivery and controllable release of PSs are promising for imaging-guided photodynamic therapy (PDT) of tumors. However, the lack of high-sensitivity and spatial-resolution signals and fast washout of released PSs from tumor tissues have impeded PDT efficacy in vivo. Herein, we report tumor targeting and redox-responsive megnetofluorogenic PS nanoasssemblies ( NP-RGD ) via self-assembly of a cRGD- and disulfide-containing fluorogenic and paramagnetic small molecule ( 1-RGD ) for fluorescence/magnetic resonance bimodality imaging-guided tumor PDT. NP-RGD show high r 1 relaxivity but quenched fluorescence and PDT activity; disulfide reduction by glutathione (GSH) promotes efficient disassembly into small-molecule probe ( 2-RGD ) and organic PS (PPa-SH), which could further bind with intracellular albumin, allowing (1) prolonged retention and (2) cascade activation of fluorescence and PDT activity to ablate tumors. Findings demonstrate great potential of combining self-assembly and stimuli-responsive disassembly to design smart PSs for precise bimodality imaging-guided on-demand tumor PDT in vivo.
© 2020 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim.