纳米型氧载体供氧效能的调控及其对增氧治疗实体肿瘤效果的影响

Tissue hypoxia is a typical property of solid tumors, mainly due to the imbalance between tissue oxygen supply and consumption, which initiates the terrible resistance of photodynamic therapy. In recent years, the use of artificial oxygen carriers to solve the problem of tumor tissue hypoxia has gradually become a research hotspot. Nano-microcapsule-type HBOCs, without modifying hemoglobin, can maintain hemoglobin oxygen-releasing function, avoid vascular activity, prolong hemoglobin half-life, providing the possibility of activating oxygenation therapy for tumor blood vessels. However, how to achieve different aerobic treatment strategies and its effects and mechanism need to be clear to reduce the adverse reactions. Therefore, this project intends to prepare hemoglobin molecules with different oxygenation efficiency and indocyanine green formed complex (ICG-Hb) encapsulated in a polymer core, which was further coated with lipid layer. The effects of different aerobic strategies for solid tumors and its mechanism were investigated, and the best treatment strategies need to be identified, providing theoretical support and new ideas for the future application of HBOCs in cancer therapy.

组织缺氧作为实体肿瘤的典型特征，主要是由于组织氧气供应与消耗之间的不平衡。在光动力治疗(Photodynamic Therapy, PDT)过程中，改善肿瘤组织缺氧的特性是急需克服的问题。近些年来，利用血红蛋白氧载体（HBOCs）的携氧-释氧特性来解决肿瘤组织缺氧的问题，逐渐成为了研究热点。纳米微囊型HBOCs，无需修饰血红蛋白，能够保持血红蛋白携氧-释氧功能，并且克服了游离血红蛋白无细胞膜屏障的缺点，为解决肿瘤血管的增氧治疗提供可能。然而，如何实现不同增氧治疗策略及其对治疗效果的影响与机制有待明确，以降低供氧过度引发的不良反应。因此，本项目拟制备具有不同供氧效能的血红蛋白分子，采用聚乳酸-羟基共聚物包裹血红蛋白-光敏剂复合物形成核心，核心外采用聚乙二醇修饰来构建纳米微囊型HBOCs，研究不同增氧策略对光动力实体肿瘤治疗效果的影响及其相关机制。

组织缺氧作为实体肿瘤的典型特征，主要是由于组织氧气供应与消耗之间的不平衡。在光动力治疗(Photodynamic Therapy, PDT)过程中，改善肿瘤组织缺氧的特性是急需克服的问题。近些年来，利用血红蛋白氧载体（HBOCs）的携氧-释氧特性来解决肿瘤组织缺氧的问题，逐渐成为了研究热点。纳米微囊型HBOCs，无需修饰血红蛋白，能够保持血红蛋白携氧-释氧功能，并且克服了游离血红蛋白无细胞膜屏障的缺点，为解决肿瘤血管的增氧治疗提供可能。然而，如何实现不同增氧治疗策略及其对治疗效果的影响与机制有待明确，以降低供氧过度引发的不良反应。因此，本项目拟制备具有不同供氧效能的血红蛋白氧载体，研究不同增氧策略对光动力实体肿瘤治疗效果的影响及其相关机制。结果表明：通过建立荷瘤小鼠模型评估多肽凝胶@调控bHb-Ce6在活体内的抗肿瘤治疗效果，发现多肽凝胶框架中的调控血红蛋白将对肿瘤组织的缺氧进行响应，氧气迅速从平台的调控bHb中释放出来，改善肿瘤组织的缺氧状态，提升肿瘤组织的含氧量。