Engineered Bacteria Labeled with Iridium(III) Photosensitizers for Enhanced Photodynamic Immunotherapy of Solid Tumors

通过苯基自由基机制光激活硼酸前药：以铱 (III) 抗癌复合物为例

Wenkai Lin+ , Yu Liu+ , Jinhui Wang, Zhennan Zhao, Kai Lu, He Meng, Ruiqi Luoliu, Xiaojun He, Jianliang Shen,* Zong-Wan Mao,* and Wei  Xia*

Angewandte Chemie  Pub Date :  05 September 2023 DOI:10.1002/anie.202310158  IF:16.6

主讲人：周琴 2024年3月3日

研究进展：

  尽管金属基光敏剂在光动力学治疗肿瘤方面显示出巨大的潜力，但由于其较差的肿瘤靶向性，其应用受到了固有的限制。这里，报道了一种基于金属的光敏剂-细菌杂交体Ir-HEcN，通过一种铱(III)光敏剂在基因工程细菌表面的共价标记。Ir-HEcN由于其固有的自动力和低氧特性，选择性地靶向并深入到肿瘤组织中。重要的是，Ir-HEcN能够在照射下诱导肿瘤细胞的下垂和免疫原性细胞死亡，从而显著地在体内激发抗肿瘤的先天和获得性免疫反应，并通过联合光动力疗法和免疫疗法导致实体瘤的消退。据我们所知，Ir-HEcN是第一个用于增强光动力免疫治疗的金属络合物修饰细菌。

研究内容：

   在该项工作中，通过将氯代烷基键连接到环金属化的Ir(III)配合物上，合成了一种金属基光敏剂。然后，所制备的光敏剂可以共价连接到基因工程益生大肠杆菌(E.coli Nissle）1917的表面，该基因工程菌的外表面显示有HaloTag蛋白。作者证明了标记的光敏剂相对稳定，不干扰细菌的运动。构建的Ir-HEcN杂交体在照射后可以同时经历I型和II型光动力学疗法过程，导致肿瘤细胞焦亡。由于细菌的自我推进运动和缺氧特性，与单独的Ir(III)配合物相比，该杂交物表现出良好的肿瘤渗透性。此外，构建的杂交瘤可以靶向肿瘤区域，并在照射下激发先天和获得性免疫反应，从而通过联合光动力免疫疗法导致实体肿瘤的破坏。综上所述，本工作提出了一种选择性地将光敏剂递送到肿瘤组织以增强癌症光动力免疫治疗的新方法。此外，这种肿瘤靶向策略也可应用于其他抗肿瘤金属药物。

要点：

1、本文开发了一种新型的Ir光敏剂-细菌杂化材料，用于增强实体瘤的光动力学免疫治疗。

2、由于细菌的自我推进运动和缺氧特性，与单独的Ir(III)配合物相比，该杂交物表现出良好的肿瘤渗透性。

3、构建的杂交瘤可以靶向肿瘤区域，并在照射下激发先天和获得性免疫反应，从而通过组合光动力免疫疗法导致实体肿瘤的破坏。

总结与展望：

   本文报道了一种基于金属的光敏剂-细菌杂交体Ir-HEcN，通过一种铱(III)光敏剂在基因工程细菌表面的共价标记。Ir-HEcN由于其固有的自动力和低氧特性，选择性地靶向并深入到肿瘤组织中。重要的是，Ir-HEcN能够在照射下诱导肿瘤细胞的焦亡和免疫原性细胞死亡，从而显著地在体内激发抗肿瘤的先天和获得性免疫反应，并通过联合光动力疗法和免疫疗法导致实体瘤的消退。综上所述，本工作提出了一种选择性地将光敏剂递送到肿瘤组织以增强癌症光动力免疫治疗的新方法。此外，这种肿瘤靶向策略也可应用于其他抗肿瘤金属药物。