癌症即恶性肿瘤，是当前威胁人类生命健康的重大疾病之一。尽管人类对癌症的发生机制和治疗方法已有数十年的深入研究，但日益增长的癌症新增病例和高死亡率依然对肿瘤治疗提出巨大挑战。因此，发展新型癌症治疗手段，实现安全、高效的肿瘤治疗已成为多学科研究的热点。近日，苏州大学刘庄教授团队与澳门大学陈美婉教授、美国威斯康星大学麦迪逊分校蔡伟波教授合作，通过利用光动力治疗造成肿瘤大面积乏氧，从而激活生物还原性药物的化疗疗效，实现了对肿瘤生长的高效协同抑制。

大量研究表明，实体瘤因肿瘤细胞快速增殖、血管发育不完全且分布不均，导致内部氧气供应不足，形成乏氧区域。进一步研究发现，肿瘤乏氧区域不仅会诱导肿瘤发展和转移，还会严重降低肿瘤组织对常规化疗、放疗、光动力治疗等治疗手段的响应性，是导致治疗失败的主要原因。除了尝试调节肿瘤乏氧状况以提高疗效外，研究人员近年来还发明了一类生物还原性药物，其在乏氧条件下能转化为有毒性的化疗药物，选择性杀灭肿瘤乏氧细胞。然而，由于不同肿瘤内乏氧状况的不均一性，这类药物在临床试验中无法根治肿瘤。

光动力治疗利用光敏分子在特定波长激光照射下将分子氧转化为有毒性的单线态氧，从而杀灭肿瘤细胞，但仅能杀灭常氧区域的肿瘤细胞，无法有效杀灭乏氧细胞。此外，光动力治疗过程中会消耗大量氧气并破坏肿瘤血管，阻断氧气供应，导致治疗后肿瘤组织更加乏氧，这反而有利于生物还原性药物发挥疗效。基于此，研究人员将疏水光敏分子（h Ce6）和亲水生物还原性药物（AQ4N）共载于脂质体内，得到体内长循环的AQ4N-h Ce6-liposome。利用h Ce6分子在红光区的较强光学吸收与荧光及其对放射性同位素（64Cu）的螯合能力，研究人员通过荧光成像、光声成像及正电子发射计算机断层扫描成像等技术实时追踪AQ4N-h Ce6-liposome在小鼠体内的药代动力学行为。免疫荧光染色发现，小鼠肿瘤经光动力治疗后，血管结构明显损伤，乏氧状况较未处理组更为严重。进一步治疗结果显示，AQ4N-h Ce6-liposome介导的光动力治疗与化疗联用能有效抑制肿瘤生长，而单独的光动力治疗或AQ4N化疗仅能部分抑制肿瘤生长。该策略表明，将光动力治疗与生物还原性药物联用，可有效克服肿瘤乏氧对光动力治疗疗效的影响，实现安全、高效的肿瘤杀灭。

这一成果近期发表在《ACS Nano》，文章第一作者为苏州大学冯良珠博士。