Квантовые точки CoFe₂O₄: двойная фототермическая/фотодинамическая терапия РНКЛК — индукция апоптоза через модуляцию PI3K/AKT

Аннотация

Немелоклеточный рак легкого (НМРЛК) стал вторым по частоте диагностируемым злокачественным опухолевым заболеванием во всем мире. В рамках наших долгосрочных интересов в поиске наноматериалов для разработки стратегий лечения рака, мы здесь создали новые квантовые точки CoFe₂O₄ (КТ CoFe₂O₄) с выдающимися синергетическими фототермическими/фотодинамическими свойствами, которые эффективно подавляют НМРЛК без видимой токсичности. Мы показали, что комбинация КТ CoFe₂O₄ + НИК-облучение индуцирует апоптоз клеток НМРЛК. Кроме того, лечение КТ CoFe₂O₄ + НИК также способствует генерации реактивных форм кислорода (РФК) для запуска гибели клеток через регуляцию пути PI3K/AKT. Более того, комбинация КТ CoFe₂O₄ + НИК успешно устраняет ксеногенные опухоли in vivo без видимых токсичных эффектов. В целом, мы сообщили, что новые наноматериалы КТ CoFe₂O₄ могут демонстрировать усиленный синергетический эффект фототермической и фотодинамической терапии на уничтожении НМРЛК без токсичности, что делает их перспективным фотосенсибилизатором для терапии НМРЛК.

Введение

Рак является основной причиной смертности и несет огромную нагрузку для семьи и общества, причем рак легкого занимает второе место по частоте диагностики и первое по смертности от рака в 2020 году [1, 2]. Как сообщается, немелоклеточный рак легкого (НМРЛК), который составляет около 85% всех раков легкого, характеризуется высокой инцидентностью и смертностью [3, 4]. В последнее время, помимо хирургических вариантов, большие усилия прикладывались к разработке химиотерапий или иммунотерапий для лечения НМРЛК. Например, ингибиторы EGFR-мутантов и ингибиторы KRAS доказали свою эффективность, и разрабатываются новые ингибиторы ALK [5,6,7,8,9]. Иммунные чекпоинт-ингибиторы, такие как анти-PDL1 и анти-CLTA4, также приносят перспективную эффективность и продлевают выживание [10,11,12]. Однако частота отклика на эти препараты варьируется от пациента к пациенту, а побочные эффекты, особенно лекарственная устойчивость, не должны игнорироваться [13, 14]. Поэтому разработка новых терапевтических стратегий, которые менее инвазивны, является срочной необходимостью для исследований НМРЛК и клинического лечения.

На основе недавних достижений использование наноматериалов для проведения фототермической терапии (ФТТ) и фотодинамической терапии (ФДТ) вызвало огромный интерес и достигло значительного развития как антираковая стратегия и может стать альтернативной опцией в клиническом лечении [15,16,17,18]. ФТТ и ФДТ на основе наноматериалов характеризуются низкой инвазивностью и низкой токсичностью, с малым риском развития лекарственной устойчивости [19,20,21,22,23]. В сотрудничестве со светом, преимущественно НИК, локализованные наноматериалы могут повышать температуру внутри опухоли и конвертировать кислород в цитотоксичные реактивные формы кислорода (РФК), что вызывает гибель клеток для устранения опухолей [24]. В этом контексте наноматериал играет ключевую роль в влиянии на эффективность и обеспечении безопасности. Хотя такие наноматериалы включали металлические наноструктуры [25], углеродные материалы [26, 27], полимерные нанчастицы (ПНЧ) [28] или полупроводниковые соединения [29], у них есть свои ограничения. Например, углеродные материалы дороги и имеют неудовлетворительные свойства суспензии, что ограничивает их применение в крупномасштабных и клинических целях. Поэтому необходимы дополнительные попытки для создания более подходящих наноматериалов для дальнейшего использования.

В последние годы квантовые точки (КТ) как новые наноматериалы привлекли большое внимание в биомедицинских приложениях благодаря своей хорошей биосовместимости, растворимости и, что наиболее важно, превосходной фотстабильности и легкой поверхностной функционализации [30,31,32,33]. Используя эти свойства, несколько отчетов использовали КТ как новые реагенты ФДТ и их можно проектировать для сопровождения другими биомолекулами для усиления эффективности ФДТ при лечении рака. Например, Мэн и соавторы сообщили о многофункциональном GQD@MnO₂, индуцируемом двухфотонным возбуждением для улучшения эффективности ФДТ [34]. Кроме того, Куо и соавторы создали азот-залегированные КТ, функционализированные аминомолекулами, что также повысило эффективность ФДТ [35]. Вдохновленные этими интересными находками, мы стремились разработать новые КТ в сочетании с наноматериалами на основе неблагородных металлов, которые могут принести синергетические эффекты ФТТ и ФДТ в одной наносистеме. Например, Co-основанные наноматериалы — хорошо изученные наноматериалы на основе неблагородных металлов, известные как агенты ФТТ для терапии опухолей или визуализации [36]. Поэтому мы предположили, что проектирование Co-основанных КТ может принести усиленные синергетические эффекты ФТТ/ФДТ.

В данном исследовании мы синтезировали новые наноматериалы КТ CoFe₂O₄, которые демонстрируют усиленные синергетические эффекты ФТТ и ФДТ на уничтожении НМРЛК без токсичных эффектов in vitro и in vivo, что может быть перспективным фотосенсибилизатором для терапии НМРЛК.

Материалы и методы

Синтез КТ CoFe₂O₄

КТ CoFe₂O₄ синтезировали гидротермальным методом. Типично, 0,238 г CoCl₂·6H₂O и 0,808 г Fe(NO₃)₃·9H₂O растворили в 10 мл H₂O и 10 мл пропиленгликоля в смеси растворителей, затем перемешивали 10 мин. Затем 4 мл дитранол амина добавляли капельно в раствор, за которым следовало перемешивание 30 мин. Полученную суспензию переносили в 50-мл нержавеющий автоклав с тефлоновой подкладкой. Автоклав держали при 160 °C в течение 3 ч в термостате. КТ CoFe₂O₄ собирали центрифугированием при 8500 об/мин в течение 10 мин, затем промывали последовательно деионизированной водой и этанолом. Реактивы и материалы, использованные в этом исследовании, приведены в Таблице 1.

Характеризация КТ CoFe₂O₄

Морфологию и размер подготовленных КТ CoFe₂O₄ определяли ТЭМ и системой EDS. Кристаллическую структуру анализировали рентгеновским дифрактометром (Bruker, Германия) с Cu Kα-излучением (λ = 0,15406 нм). Спектр поглощения КТ CoFe₂O₄ детектировали на спектрофотометре SHIMADZU UV-2600. Элементные валентные состояния КТ CoFe₂O₄ определяли методами рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (XPS, VG ESCALAB 220I-XL, США). Тепловое изображение записывали ИК-термокамерой (FLIR E50, США).

Клеточная культура

Клеточная линия НМРЛК NCI-H460 (H460) и A549, а также клетки эндотелия пуповины человека (HUVECs) получены от ATCC и проверены на отсутствие микоплазмы. Клетки H460 и A549 культивировали в RPMI-1640 с добавлением 10% фетальной теленьей сыворотки (FBS) и 1% пенициллин-стрептомицин (Gibco). HUVECs культивировали в среде для роста эндотелиальных клеток (Sigma, #211-500). Все клетки держали в темном влажном инкубаторе при 37 °C с 5% CO₂.

Обнаружение цитотоксичности

Различные рабочие концентрации (0,1; 0,5; 1,0; 2,0 мг/мл) КТ CoFe₂O₄ добавляли и культивировали с HUVECs в течение 24 ч. После инкубации культуральную среду меняли и добавляли реактив CCK-8 в каждую ячейку с последующей инкубацией 1 ч. Затем пластинки измеряли на 450 нм на ридере EnSpire™ Multimode Plate Reader. Отношение жизнеспособности клеток принимали за 100% в контрольных HUVECs.

Анализ апоптоза

Клетки H460 и A549 (2 × 10⁵) культивировали в 6-колончатых пластинках на ночь перед обработкой 1,0 мг/мл КТ CoFe₂O₄ в комбинации с НИК-лазером 808 нм в течение 5 мин. Затем клетки промывали и окрашивали набором для апоптоза Annexin-V/PI (BD; #556547) согласно инструкции производителя. Для анализа апоптоза HUVECs, клетки инкубировали с различными концентрациями КТ CoFe₂O₄. Отношение апоптоза определяли описанным выше способом.

Обнаружение клеточных РФК

Клетки H460 и A549 культивировали в 6-колончатых пластинках на ночь. Клетки инкубировали с или без 1,0 мг/мл в течение 1 ч и облучали НИК-лазером 808 нм в течение 5 мин. После обработки добавляли DCFH-DA и инкубировали 30 мин, за чем следовало детектирование FACS с возбуждением/эмиссией 485 нм/535 нм. Для анализа ингибирования РФК ингибитор РФК NAC (Sigma; A7250) добавляли согласно инструкции производителя. Данные дополнительно квантифицировали с помощью программного обеспечения Flow-jo.

Анализ вестерн-блоттингом

Клетки H460 и A549 обрабатывали как в анализе апоптоза, и полный клеточный белок экстрагировали буфером лизиса RIPA. Детекция вестерн-блоттингом проводили как описано ранее [37]. Антитела, использованные в этом исследовании, перечислены ниже: кроличий поликлональный анти-Bcl-2 (abcam; ab59348), кроличий моноклональный анти-Bax (abcam; ab32503), кроличий поликлональный анти-P-PI3K (Bio-Vision; 3152-100), кроличий моноклональный анти-P-AKT-S473 (CST; 4060S), кроличий моноклональный анти-β-Actin (CST; 4970S), анти-кроличий IgG HRP-связанное антитело (CST; 7074S). Квантификация определялась с использованием программного обеспечения Image-J.

In vivo изучение анти-НМРЛК эффекта комбинации CoFe₂O₄ и НИК-обработки

Для определения способности КТ CoFe₂O₄ убивать опухоли, клетки H460 субкутанно имплантировали с 50% MatriGel в мышей NSG (N = 8 в каждой группе). 4–6-недельные самцы M-NSG мышей получены от Shanghai Model Organisms (#NM-NSG-001) для всех in vivo экспериментов. Когда опухоль стала видимой, а объем достиг почти 5 мм × 5 мм, всех мышей случайно разделили на четыре группы: Контроль, только НИК, только КТ CoFe₂O₄ и КТ CoFe₂O₄ + НИК. Затем мышам в группах только КТ CoFe₂O₄ и КТ CoFe₂O₄ + НИК интраопухольно инъецировали 50 мкл КТ CoFe₂O₄ (5,0 мг/кг) на основе нашей предыдущей работы [37], в то время как группам Контроль и НИК инъецировали 50 мкл ФСБ. После инъекции НИК-лазер 808 нм (1 Вт/см²) применяли в группах НИК и КТ CoFe₂O₄ + НИК в течение 10 мин, что контролировалось ИК-термическим изображением. Объем опухоли записывали ежедневно и рассчитывали по формуле V = длина × ширина²/2. Как только диаметр ксеногенных опухолей в оставшихся мышах достиг почти 15 мм, мышей эвтаназировали, ксеногенные опухоли фотографировали и хранили для дальнейшего анализа. Все эксперименты на животных и протоколы одобрены Комитетом по уходу и использованию лабораторных животных (IACUC) и Комитетом по благополучию животных Пекинского университета Шэньчжэньской больницы.

H&E и иммуногистохимическое окрашивание

Для патологической оценки ксеногенные опухоли (N = 3) собирали за один день после лечения в каждой группе, затем фиксировали в 10% буферизованном формалине с последующей парафинизацией для H&E-окрашивания и ИГХ-детекции. Для оценки in vivo токсичности почки, печень, легкое, сердце и селезенка мышей извлекали и фиксировали для патологической оценки. Для ИГХ-окрашивания использовали анти-Ki67 антитело (Abcam; ab15580). Квантификация ИГХ-позитивной площади проводилась программным обеспечением Fiji.

Статистический анализ

Во всех экспериментах «N» представляет число повторов или число использованных мышей, как указано в легенде к рисунку. Для статистических сравнений использовали t-критерий Стьюдента или однофакторный дисперсионный анализ (ANOVA). P < 0,05 считается статистически значимым, а «ns» показывает незначимость. P < 0,05, P < 0,01 и P < 0,001 обозначены звездочками «*», «**» и «***» соответственно. Данные анализировали с помощью GraphPad Prism 5.

Результаты

Характеристики новых КТ CoFe₂O₄

Во-первых, мы построили КТ CoFe₂O₄ с использованием гидротермального подхода, который является низкозатратным и простым в исполнении. ТЭМ-изображение КТ CoFe₂O₄ показано на рис. 1a, демонстрируя равномерную и стабильную структуру с диаметром около 3,4 нм (рис. 1b). Приготовленные КТ CoFe₂O₄ имели темно-коричневый цвет (рис. 1b) и отличную растворимость в воде. Кроме того, изображение высокого разрешения ТЭМ (рис. 1c) показало решетчатое расстояние (222) около 0,242 нм, что согласуется с кристаллическими параметрами КТ CoFe₂O₄ [38, 39]. Дополнительно, элементный спектр (рис. 1d) подтвердил элементный состав КТ CoFe₂O₄ как Co и Fe, а атомное отношение Co и Fe было около 1:2. Эти данные демонстрируют успешное построение КТ CoFe₂O₄ для наших дальнейших исследований.

Обнаружение физических свойств КТ CoFe₂O₄

Для определения физических свойств подготовленных КТ CoFe₂O₄ мы выполнили несколько детекций после построения. При тесте поглощения НИК, КТ CoFe₂O₄ показали надлежащую фототермическую конвертацию в концентрационно-зависимом режиме, и температурные приращения (ΔT) могли регулироваться от 0,3 до 18,9 °C (Рис. 2a). Кроме того, при концентрации 1,0 мг/мл КТ CoFe₂O₄, увеличением мощности НИК-облучения от 0,5 до 2,0 Вт/см², ΔT можно было настраивать от 0,8 до 24,3 °C (Рис. 2b). Эти данные указали, что фототермическая конвертация КТ CoFe₂O₄ зависела от его концентрации и мощности облучения. Кроме того, стабильность фототермической конвертации КТ CoFe₂O₄ определяли периодическим облучением (Рис. 2c). Хотя рассчитанная эффективность конвертации света в тепло составляла 7,18% (Рис. 2d), этого достаточно для усиления эффекта ФДТ КТ CoFe₂O₄. Более того, наибольшая длина волны, которую КТ CoFe₂O₄ могут поглощать, составляет около 808 нм (Рис. 2e, f). В совокупности эти данные предполагают, что КТ CoFe₂O₄ могут быть разработаны в перспективный синергетический агент ФТТ/ФДТ для альтернативной терапии уничтожения опухолей.

Оценка цитотоксичности КТ CoFe₂O₄ по отношению к нормальным клеткам

Поскольку нанчастицы широко используются как доставщики лекарств или внутрисреда для терапий опухолей, цитотоксичность КТ CoFe₂O₄ по отношению к нормальным клеткам, особенно человеческим сосудистым эпителиальным клеткам, должна быть подтверждена для дальнейшего использования. Поэтому, исходя из предыдущих результатов, мы тестировали различные концентрации (0,1; 0,5; 1,0 и 2,0 мг/мл) КТ CoFe₂O₄. После ко-культивирования с HUVECs (нормальная человеческая эпителиальная клеточная линия), реактив CCK-8 добавляли для детектирования жизнеспособности клеток. Явной цитотоксичности по сравнению с контрольной группой не наблюдалось (Рис. 3a). В этом контексте дальнейший анализ апоптоза проводили для получения согласованных результатов при тех же условиях (Рис. 3b). Квантификация скорости апоптоза не показывала значимых различий по сравнению с контрольной группой (Рис. 3c). Эти данные показали, что КТ CoFe₂O₄ не имели явного токсичного эффекта на нормальные клетки, что указывает на потенциал КТ CoFe₂O₄ для использования как внутрисреда для доставки лекарств.

Комбинация НИК и КТ CoFe₂O₄ индуцирует апоптоз НМРЛК

Для определения потенциальной способности КТ CoFe₂O₄ убивать клетки НМРЛК, облучение НИК-лазером (808 нм) проводили в комбинации с инкубацией КТ CoFe₂O₄ in vitro. Затем анализ апоптоза проводили после обработок, как клетки H460, так и A549 показали агрессивную скорость апоптоза при комбинации КТ CoFe₂O₄ и НИК-лазера (Рис. 4a, b). Квантификация показала значимые различия по сравнению с контрольной группой, в то время как группы только КТ CoFe₂O₄ или только НИК не показывали различий, что указывает на то, что КТ CoFe₂O₄ плюс НИК может индуцировать анти-НМРЛК эффект (Рис. 4a, b). Хорошо известно, что изменение уровня белка Bcl-2/Bax важно для определения того, пройдут ли клетки апоптоз [40]. В согласии с этим, уровень белка Bcl-2 и Bax определяли в клетках H460 и A549 после обработок (Рис. 4c, d). Как и ожидалось, данные также показали, что отношение Bcl-2/Bax снизилось, что рассматривалось как маркер митохондриально-опосредованного апоптоза. Следовательно, мы представили, что КТ CoFe₂O₄ плюс НИК дает анти-НМРЛК эффект через активацию митохондриально-опосредованного апоптотического пути.

Комбинация КТ CoFe₂O₄ и НИК индуцирует генерацию РФК через путь PI3K/AKT

Митохондриальная дисфункция всегда приводит к регуляции вверх уровня генерации РФК, что вызывает гибель клеток НМРЛК. В этом контексте мы провели детекцию РФК после лечения КТ CoFe₂O₄ плюс НИК в клетках H460 и A549. Результаты показали огромное выделение РФК в комбинационной группе, что указывало на усиленный эффект ФДТ, индуцируемый КТ CoFe₂O₄ даже при низкой эффективности фототермической передачи (Дополнительный файл 1: Рис. S1A, B). Кроме того, уровень связанных белков пути сигнализации PI3K/AKT также снижался, что предполагало, что изменение РФК регулировалось путем PI3K/AKT, что ведет к изменению уровня экспрессии белков Bcl-2/Bax (Рис. 4c, d, Дополнительный файл 1: Рис. S1C, D). Для подтверждения этой идеи ингибитор РФК NAC добавляли для обращения феномена (Рис. 5a, b). Затем экспрессия PI3K/AKT определяли как восстановленную после лечения NAC, что дополнительно подтвердило, что выделение РФК после лечения КТ CoFe₂O₄ плюс НИК регулировалось путем PI3K/AKT (Рис. 5c, d). Эти находки сильно поддерживают идею, что комбинация КТ CoFe₂O₄ и НИК может привести к синергетическому эффекту ФТТ и ФДТ в уничтожении клеток НМРЛК путем индукции митохондриальной дисфункции (РФК) зависимого апоптоза.

In vivo оценка анти-НМРЛК эффекта комбинации КТ CoFe₂O₄ и НИК

Основываясь на in vitro результатах, мы далее исследовали анти-НМРЛК эффект комбинации КТ CoFe₂O₄ и НИК на модели мышей с ксеногенными опухолями НМРЛК. М-NSG мышей субкутанно имплантировали клетками H460. После интраопухольной инъекции КТ CoFe₂O₄, облучение НИК-лазером вызвало быстрый рост температуры до около 56 °C под контролем термического детекционного оборудования (Рис. 6a, b). Более того, гистопатологическое окрашивание показало обширную зону некроза в комбинационной группе, указывая на то, что лечение КТ CoFe₂O₄ плюс НИК вызвало гибель опухолевых клеток в результате устранения опухоли (Рис. 6c, d). Дополнительное ИГХ-окрашивание также показало, что Ki-67 позитивная площадь агрессивно сократилась по сравнению с другими группами после комбинационного лечения, указывая на то, что обработанные ксеногенные опухоли больше не могли пролиферировать (Дополнительный файл 2: Рис. S2A, B). Далее мы следили в течение 12 дней после лечения КТ CoFe₂O₄ и НИК. Как и ожидалось, размер и вес ксеногенных опухолей в других группах заметно выросли, но не в группе лечения КТ CoFe₂O₄ и НИК (Рис. 6e, f), подтверждая идею, что комбинационное лечение КТ CoFe₂O₄ и НИК могло полностью устранить ксеногенные опухоли in vivo. Что касается цитотоксического эффекта КТ CoFe₂O₄, по крайней мере в нашем периоде наблюдения, явных неблагоприятных эффектов не обнаружили по результатам гистопатологического анализа важных органов мышей (Дополнительный файл 2: Рис. S2C). Вышеприведенные данные предоставили сильные доказательства того, что КТ CoFe₂O₄ могут быть разработаны как новый реагент ФТТ/ФДТ для лечения НМРЛК.

Обсуждение

В последние годы исследования разработки анти-НМРЛК стратегий достигли огромного прогресса. И точное лечение, нацеленное на конкретные мутантные онкогены-зависимые НМРЛК, и терапии блокады иммунных чекпоинтов приносят перспективное будущее в клинических лечениях [41, 42]. Однако, учитывая сложность и гетерогенность микросреды опухоли и базовый риск потери опухолевого антигена, остается узким местом снижение частоты лекарственной устойчивости после иммунного эвазивного статуса, что приводит к рецидиву опухоли в короткий срок. Поэтому поиск новых методов лечения или внутрисред для терапий НМРЛК является срочным. Среди новых подходов наноматериалы ценились и перечислены в передовых рядах как эффективные агенты уничтожения рака. Используя преимущества их малого размера, хорошей биосовместимости и термических передаточных способностей, несколько наноматериалов демонстрировали отличные способности к уничтожению рака в недавних исследованиях [43].

В нашем исследовании мы разработали новые КТ CoFe₂O₄, которые могут применяться как внутрисреда для терапий НМРЛК через индукцию апоптоза опухолевых клеток с синергетическими эффектами ФТТ и ФДТ. Как и другие наноматериалы, КТ CoFe₂O₄ демонстрировали отличную биосовместимость в наших исследованиях, не показывая явной токсичности к нормальным клеткам и основным органам. Хотя мы обнаружили, что коэффициент теплопередачи не так высок, как у других наноматериалов, этого достаточно для КТ CoFe₂O₄, чтобы индуцировать апоптоз раковых клеток под активацией НИК-лазером. КТ CoFe₂O₄ показывают хорошую линейную связь с поглощением света в этом исследовании и потенциально генерируют РФК в комбинации с НИК-лазером, что дополнительно доказывает, что КТ CoFe₂O₄ могут действовать как преимущественный фотосенсибилизатор. Далее мы можем дальше оптимизировать структуру или добавить термочувствительные элементы к КТ CoFe₂O₄, что могло бы достичь более высокой скорости теплопередачи для лучших синергетических эффектов ФТТ и ФДТ [44, 45]. Кроме того, нанесение химических препаратов или антител на поверхность КТ CoFe₂O₄ также выполнимо, что может принести превосходную эффективность уничтожения. Например, подход связывания анти-PDL1 или анти-CTLA4 антител с КТ CoFe₂O₄ может стать перспективной комбинационной терапией для преодоления иммуносупрессивной микросреды внутри опухолей, что является нашим следующим интересом для полного использования КТ CoFe₂O₄.

Кроме того, механизм КТ CoFe₂O₄ в уничтожении НМРЛК также был разъяснен в этом исследовании. Мы подтвердили, что КТ CoFe₂O₄ индуцируют апоптоз НМРЛК преимущественно через выделение РФК после активации НИК-лазером синергетических эффектов ФДТ и ФТТ. Избыточное образование РФК вызывает окислительный стресс опухолевых клеток и прямо вызывает повреждение ДНК, что в свою очередь активирует нижележащие сигнальные пути, а затем индуцирует гибель опухолевых клеток [46, 47]. Среди которых увеличивающиеся доказательства показывают, что путь PI3K/AKT может регулироваться клеточными РФК и приводить к митохондриальной дисфункции [48, 49]. Хорошо принято, что при активации AKT фосфорилируется PI3K и поэтому инактивирует про-апоптотический белок Bax и защищает клетки от апоптоза. Кроме того, фосфорилированный AKT также способен стабилизировать комплекс MDM2/p53, который регулирует выживание клеток [50]. В этом контексте роль такого пути в КТ CoFe₂O₄ индуцированном выделении РФК была исследована. Как и ожидалось, мы обнаружили, что избыточные РФК, вызванные КТ CoFe₂O₄, значительно регулировали вниз экспрессию путей PI3K/AKT и поэтому вызвали апоптоз опухолевых клеток через активацию Bax, но инактивацию белка Bcl-2. Это открытие было дополнительно подтверждено добавлением ингибитора РФК, который обратил экспрессию PI3K/AKT и снизил производство РФК. Поскольку путь PI3K/AKT известен регулированием выживания и смерти клеток, особенно раковых, понимание таких механизмов КТ CoFe₂O₄ в уничтожении НМРЛК поможет нам разработать больше вариантов для комбинационных терапий.

Подводя итог, для разработки новых фотосенсибилизаторов для альтернативной терапии уничтожения опухолей, мы успешно построили КТ CoFe₂O₄, используя гидротермальный подход низкозатратным и легким способом в этом исследовании. КТ CoFe₂O₄ имеют широкое НИК-поглощение, хорошую биосовместимость и способность к фототермической конвертации. Кроме того, по сравнению с ранее сообщенными КТ, КТ CoFe₂O₄ продемонстрировали синергетический эффект ФТТ/ФДТ в уничтожении опухолей НМРЛК, что представляет перспективный многофункциональный агент для дальнейших фоттерапий НМРЛК. Более того, под облучением НИК, КТ CoFe₂O₄ могут убивать НМРЛК преимущественно через индукцию генерации РФК через регуляцию экспрессии Bcl-2/Bax через вышестоящий сигнальный путь PI3K/AKT. Что касается in vivo способности уничтожать опухоли, КТ CoFe₂O₄ в комбинации с НИК могли полностью устранить ксеногенные опухоли НМРЛК без явных токсичных эффектов. Эти находки доказывают, что КТ CoFe₂O₄ обладают перспективными приложениями для разработки как нового реагента уничтожения НМРЛК.

Заключение

Вообще-то, КТ CoFe₂O₄, которые мы синтезировали, могут демонстрировать превосходные синергетические эффекты ФТТ/ФДТ в подавлении НМРЛК путем индукции генерации РФК через регуляцию пути PI3K/AKT, что проливает свет на механистические исследования и приложения установления новых фотосенсибилизаторов.

Доступность данных и материалов

Данные, поддерживающие выводы этого исследования, доступны у соответствующего автора по разумному запросу.