Fotodynamische therapie (PDT) bestaat uit drie belangrijke factoren: fotosensibilisatoren, licht en zuurstof. PDT wordt gerapporteerd als een veelbelovende behandeling voor verschillende vormen van kanker3. Wanneer de fotosensibilisatoren worden toegediend aan de kankerpatiënt, accumuleren ze selectief in de tumorweefsels. Wanneer de juiste golflengte van licht wordt toegepast, leiden de zeer reactieve singlet zuurstof en andere vrije radicalen tot schade aan de tumorcellen4.
Longkanker werd geïntroduceerd als een van de eerste toepassingen voor PDT in de vroege jaren 805. PDT biedt verschillende voordelen bij de behandeling van longkanker. Omdat PDT een niet-invasieve en niet-chirurgische behandeling is, is het een aantrekkelijke alternatieve keuze voor patiënten waarbij chirurgische resectie ongeschikt is.
Er zijn veel uitdagingen geweest om de kanker-targetende werkzaamheid van de fotosensibilisatoren te verbeteren. Het verhogen van de accumulatie van fotosensibilisatoren op kankerplaatsen en het verminderen van de accumulatie in normale weefsels zijn de identieke doelen voor de kanker-targetende studies. Een verscheidenheid aan gerichte geneesmiddelafgiftesystemen, zoals polymeren, liposomen en nanodeeltjes, worden gebruikt als fotosensibilisatorendragers6-8. In onze eerdere studies verhoogden nanodeeltjes effectief de kanker-targetende capaciteiten van de fotosensibilisatoren9,10. Nanodeeltjes zijn ideale kanker-targetende dragers omdat ze zowel passieve als actieve targeterende capaciteiten hebben. De lekkende tumorvaten bieden de mogelijkheid voor nano-groottedragers om gemakkelijk in tumoren te accumuleren, wat bekend staat als het verhoogde permeabiliteit- en retentie-effect (EPR-effect)11,12. De interactie tussen de nanodeeltjes en de specifieke receptoren op kankercellen maakt actieve kankertargeting mogelijk. In deze studie hebben we hyaluronzuur-gebaseerde nanodeeltjes bereid om te interageren met CD44, de belangrijkste hyaluronzuurreceptor die overdreven wordt uitgedrukt op longkankercellen13.
Om de antikankerwerkzaamheid te maximaliseren, wordt in de huidige studie een combinatie van PDT en chemotherapie toegepast. Dit combinatieconcept kan een verhoogd therapeutisch effect toestaan. Bovendien kunnen verlaagde doses van zowel de fotosensibilisator als het antikankermiddel bijwerkingen verminderen. We selecteerden hypocrellin B (HB) als een nieuwe fotosensibilisator in de huidige studie. HB wordt geïsoleerd uit de Chinese medicinale schimmel Hypocrella bambuase. Shang et al. rapporteerden dat HB-gebaseerde PDT een hogere antikankerwerkzaamheid bezit in vergelijking met hematoporfyrinederivaat-gebaseerde PDT1. Paclitaxel werd geselecteerd als het antikankermiddel omdat het bewezen heeft een potentiële behandeling voor verschillende vormen van kanker te zijn, inclusief longkanker2.
Hier vergelijken we de antikankerwerkzaamheden van fotosensibilisator (hypocrellin B, HB) oplossing, fotosensibilisator-gekapselde hyaluronzuur-ceramideenanodeeltjes (HB-NPs), en zowel fotosensibilisator- als antikankermiddel (paclitaxel)-gekapselde hyaluronzuur-ceramideenanodeeltjes (HB-P-NPs) na PDT. De in vitro fototoxiciteit in A549 (menselijke longadenocarcinoom) cellen en de in vivo antitumorwerkzaamheid in A549 tumor-dragende muizen werden geëvalueerd.