肝癌是全球癌症相关死亡的第三大杀手,约70%患者确诊时已处于中晚期,丧失手术机会。经导管动脉化疗栓塞术(TACE)联合放射治疗(RT)是临床治疗不可切除肝癌的主要方案,但传统化疗药物与放疗的协同效率低下,且存在脱靶毒性等瓶颈。厦门大学刘刚教授、楚成超副教授团队深耕肝癌综合精准治疗领域,在《Advanced Functional Materials》发表研究成果“X-Ray Triggered Phase SHIFT in Radiosensitizer-Lipiodol Formulation for Controlled Synergistic TAE−XDT Cancer Therapy”。团队研发的新型纳米放疗增敏药物碘油制剂(DSeSeP-API (Lip)),采用创新的X射线一触即发式相移策略(X-tag),以X射线诱导动态相移效应,首次实现介入栓塞治疗与精准增敏放疗的时空协同,为肝癌治疗提供全新范式。
核心技术:“3S”效应赋能,打造智能递送系统
1、相移触发,精准控释
团队设计的AuPtICG(API)纳米颗粒以X射线敏感的二硒键(Se-Se)连接药物分子,通过团队专利技术SHIFT(1S-SHIFT),实现纳米颗粒在碘油中的长期稳定存在(2S-Stability)。当介入手术将碘油制剂精准输送至肿瘤部位后,首次X射线照射触发二硒键断裂,亲水性放疗增敏剂(SeP-API)从碘油相迅速析出、进入肿瘤组织水相(3S–phaseShift,相移)。药物的可控相移,实现了药物的精准定位和控释,提高了药物的利用度和安全性。
2、一体多能,协同增效
首次碘油中实现X射线照射触发药物释放,在肿瘤细胞对SeP-API的摄取达到峰值时,二次X射线照射(2X-XDT)激活高Z元素(Au/Pt)的物理剂量沉积效应与吲哚菁绿(ICG)的化学ROS生成机制,通过“物理增敏+化学杀伤”双重途径,显著增强肿瘤细胞凋亡,同时减少正常组织损伤。
3、三重验证,安全高效
在体外HepG2培养细胞二维模型和去细胞肝组织三维模型中,X射线触发后0.5小时即可观察到纳米颗粒中所含ICG荧光信号出现,证实一触即发相移过程的快速且可控。
小鼠皮下瘤模型验证了显著的API放疗增敏效果;大鼠原位肝癌模型进一步验证了DSeSeP-API(Lip)+X射线协同治疗相对单一疗法的有效性;同时,动物活体实验未发现明显毒性,显示了协同疗法和药物递送系统的安全性。
通过CT成像与MRI动态监测,首次揭示碘油作为“能量池”协同纳米颗粒增强X射线沉积的独特机制,为放射增敏剂设计提供新思路。
临床价值:从“联合治疗”到“精准协同”的提升
相较于传统TACE-RT方案,该策略突破了三大瓶颈:
✅稳定性难题:SHIFT技术解决了水溶性药物在碘油中易析出的问题,制剂可稳定保存半年以上,实现药物-介入治疗协同的可行性;
✅精准控释:X射线作为“分子开关”,实现了治疗药物在时空上的精准释放,避免系统毒性;
✅协同效应最大化:通过两次X射线照射的时序设计,使放射增敏剂在肿瘤细胞内的富集与作用达到最优匹配,显著提升放疗疗效。
研究展望:开启TAE-XDT精准治疗新纪元
该研究不仅构建了“卫星发射式”的智能递送系统(从碘油载体“火箭”分离出SeP-API“卫星”,精准进入肿瘤细胞“轨道”),更首次将X射线触发的相移概念引入肝癌联合治疗,为开发新型放射增敏剂载体提供了普适性策略。未来,团队将进一步优化“X-tag”时间窗口,探索其在肝转移癌等复杂场景中的应用,为更多癌症患者带来精准治疗新希望。
相关论文以“X-Ray Triggered Phase SHIFT in Radiosensitizer-Lipiodol Formulation for Controlled Synergistic TAE−XDT Cancer Therapy” 为题发表于Advanced Functional Materials。该研究得到国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目资助。
参考文献:
Q. Dai,L. Wang, S. Shao, Z. Jia, S. F. A. Rizvi, X. Gao, M. Teng, H. Chen, E. Ren, C. Chu, G. Liu, X-Ray Triggered Phase SHIFT in Radiosensitizer-Lipiodol Formulation for Controlled Synergistic TAE−XDT Cancer Therapy. Adv. Funct. Mater. 2025, 2501159.
DOI:
https://doi.org/10.1002/adfm.202501159
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介入小崔哥
崔伟医学博士
广东省人民医院 微创介入科
擅长肺结节与肺癌、原发性肝癌和转移性肝癌、梗阻性黄疸(胆管癌、胰腺癌等)、胃癌、结直肠癌、血管瘤、子宫肌瘤等良恶性肿瘤的微创介入(灌注化疗、栓塞、消融、粒子、支架、滤器、输液港等)与综合治疗(化疗、靶向、免疫等)
微信公众号“介入小崔哥”创立人
火爆全网的“肿瘤思维导图”主编
荣获2021、2022年度“年度好大夫”称号
广东省器官医学与技术学会肿瘤精准医学专业委员会 常务委员
岭南血管瘤血管畸形联盟 常务理事
广东省基层医药学会呼吸介入诊疗专委会 委员
《中华介入放射学电子杂志》 通讯编委
主持国家自然科学基金青年项目一项
荣获广东省医学科技进步二等奖一项
曾多次受邀参加国内外学术会议,在北美放射学年会(RSNA,专业领域top1)等会议进行口头报告
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