触发式自降解分子与光敏剂分子的复合体系用于靶向光动力抗癌的活性研究

Photodynamic therapy showed some selectivity toward cancer cells by the spatio-temporal control of the light. But as the core factor of PDT, photosensitizers exhibited little selectivity. As a result, sever side effects remain as the main challenge for the clinical application of PDT. Here in this project, we try to take advantage of self-immolative dendrimer or polymers, which can undergo 1,4-, 1,6-, or 1,8-type elimination reactions upon cleavage of the triggering group, to construct self-immolative photosensitizer hybrid system, with the conjuagtion of more than one photosensitizers. As a resullt, photosensitizers are bringing closer to each other in the system, and their ability to generate reactive oxygen species may be self-quenched. Once upon the trigger group in the self-immolative molecules was cleavaged by targets of cancer cells, the whole system will degrade spontaneously into small molecules, releasing photosensitizer monomers. And at this time, the anticancer activity can be light activated again. This project may open up new avenues to develop photodynamic anticancer drugs with higher target ability, higher tumor sensitivity and lower side effects.

光动力疗法借助光照在时间和空间上的可控性获得了对肿瘤的选择性。但作为药物的光敏剂分子却缺乏对肿瘤细胞的特异性，毒副作用大仍是目前光动力疗法面临的一项重大挑战。本项目拟利用触发式自降解分子受一定条件触发后能够发生一系列自发的消除反应，最终降解为小分子的特点，将多个光敏剂分子修饰到触发式自降解分子上，并修饰对癌细胞或癌组织具有特异性响应能力的底物分子，构筑触发式自降解分子与光敏剂分子的复合体系。在该体系中，触发式自降解分子拉近了多个光敏剂分子之间的距离，因此光激发后，光敏剂分子易发生自猝灭现象，导致活性氧产生能力下降或丧失。当底物分子受癌环境触发发生自降解，释放出光敏剂分子单体，体系的活性氧产生能力才能恢复，从而发挥光动力抗癌活性。并且，体系中可同时修饰多个光敏剂分子，低浓度的触发因子也能有效释放光敏剂单体。因此本项目的实施有望提高光敏剂分子的靶向能力，提高光动力抗癌的敏感性，降低毒副作用。

光动力疗法借助光照在时间和空间上的可控性获得了对肿瘤的选择性。但作为药物的光敏剂分子却缺乏对肿瘤细胞的特异性，毒副作用大仍是目前光动力疗法面临的一项重大挑战。本项目利用触发式自降解分子受一定条件触发后能够发生自发的消除反应，在光敏剂分子上修饰对癌细胞或癌组织具有特异性响应能力的底物分子，构筑触发式自降解分子与光敏剂分子的复合体系。并利用光敏剂分子自身的荧光，设计合成兼具诊断与治疗功能于一身的触发式自降解分子与光敏剂分子的复合体系。从而有效提高诊断的灵敏度和准确性，提高光敏剂分子的靶向能力，提高光动力抗癌的敏感性，降低毒副作用。.本项目选用聚集诱导发光分子作为光敏剂，设计合成触发式自降解分子与光敏剂分子的复合体系。聚集诱导发光特性的分子具有光稳定性强、斯托克斯位移大、荧光量子效率高、合成简单等优势，并且近期研究发现，一些AIE分子即使在聚集态也能保持较高的ROS产生效率。因此，本项目我们主要设计合成了对乏氧癌细胞和癌组织具有特异性响应能力的光敏剂分子，进一步研究其光动力抗癌活性，从而设计出兼具诊断和治疗功能于一身的触发式自降解分子与光敏剂分子的复合体系用于光动力诊疗试剂。同时我们也将触发式自降解分子与光敏剂分子的复合体系的设计思路应用到肿瘤早期快速准确诊断新技术的开发中，设计合成了一系列触发式自降解分子与荧光分子的复合体系，用于肿瘤早期诊断新技术。