腫瘍低酸素症を克服するための光治療効率を高めたロジウム（Rh）ベース（メソポーラスポリドパミン）触媒性MPDAナノ粒子。

Catalytic rhodium (Rh)-based (mesoporous polydopamine) MPDA nanoparticles with enhanced phototherapeutic efficiency for overcoming tumor hypoxia.

• Mengli Ding
• Zhaohua Miao
• Fan Zhang
• Jie Liu
• Xintao Shuai
• Zhengbao Zha
• Zhong Cao

抄録

高い酸素生成効率を持つ触媒ナノメディシンは、腫瘍の低酸素を緩和し、光力学的治療（PDT）の効率を向上させるために応用できる可能性がある。本研究では、メソポーラスポリドパミンナノ粒子（MPDA）を用いて、光音響・蛍光デュアルイメージング誘導型腫瘍治療のために、カタラーゼ様ロジウムナノ粒子（Rh NP）と光増感剤クロリン6（Ce6）をカプセル化した触媒ナノシステム（Ce6-Rh@MPDA）を開発した。ロジウムナノ粒子は、その場で腫瘍に富むH2O2からO2の生成を触媒することが可能であり、MPDAのメソポーラス構造が触媒効率を向上させることで重要な役割を果たしている。さらに、レーザー照射下では、MPDAとRh NPの両方から発生するハイパーサーミアがO2の生成を促進し、PDTを促進することを明らかにした。本明細書に記載のCe6-Rh@MPDAナノ粒子は、腫瘍の低酸素を緩和するだけでなく、PTTとPDTを用いた相乗的な抗腫瘍治療を可能にする多機能金属ベースの触媒ナノメディシンを代表するものである。

Catalytic nanomedicine with high oxygen-generation efficiency may find applications in alleviating tumor hypoxia and improving the efficiency of photodynamic therapy (PDT). In this study, a catalytic nanosystem (Ce6-Rh@MPDA) was developed using mesoporous polydopamine nanoparticles (MPDA) to encapsulate catalase-like rhodium nanoparticles (Rh NPs) and photosensitizer chlorine6 (Ce6) for photoacoustic/fluorescence dual imaging-guided tumor therapy. The Rh NPs can catalyze the production of O2 from tumor-enriched H2O2 in situ, in which the mesoporous structure of MPDA plays an important role via improving the catalytic efficiency of Rh NPs. Moreover, the hyperthermia generated by both MPDA and Rh NPs under laser irradiation accelerates the O2 generation to promote the PDT. The Ce6-Rh@MPDA nanoparticles described herein represent a multifunctional metal-based catalytic nanomedicine which not only alleviates tumor hypoxia but also enables a synergistic antitumor treatment using PTT and PDT.