腫瘤中存在的腫瘤相關(guān)巨噬細胞（TAMs）的M2樣表型促進(jìn)腫瘤生長(cháng)和轉移。因此，靶向M2樣TAM是一種潛在的癌癥治療策略。然而，針對M2巨噬細胞的全身治療可能會(huì )抑制腫瘤組織中的TAM以及在正常過(guò)程中起關(guān)鍵作用的其他M2巨噬細胞，導致免疫功能低下?tīng)顟B(tài)的風(fēng)險增加。光動(dòng)力療法（PDT）是一種非侵入性的局部癌癥治療方法，通過(guò)聯(lián)合使用光敏劑和無(wú)害光產(chǎn)生活性氧（ROS），誘導膜損傷和細胞凋亡。重要的是，PDT的治療效果僅限于光治療的腫瘤區域。因此，在不影響正常巨噬細胞的情況下，局部PDT是一種很好的癌癥治療選擇。本文作者Kyeongsoon Park將二者進(jìn)行結合，在International Journal of Biological Macromolecules（IF=8.5，一區）上發(fā)表題名為Tumor-associated macrophage-targeted photodynamic cancer therapy using a dextran sulfate-based nano-photosensitizer的研究成果，制備了一種基于葡聚糖硫酸鹽的納米光敏劑（葡聚糖硫酸鹽二氫卟吩e6, DS-Ce6），專(zhuān)門(mén)針對M2樣TAM進(jìn)行增強光動(dòng)力治療（PDT），從而用于抑制腫瘤的生長(cháng)和轉移。

DS-Ce6是由DS（SR-A的特異性配體）與Ce6（光敏劑）化學(xué)偶聯(lián)合成的，作者通過(guò)UV/Vis和FT-IR分析證實(shí)了DS-Ce6的合成，并使用粒徑分析測量了DS-Ce6的粒徑大小和分布，最后進(jìn)行了單線(xiàn)態(tài)氧1O2的生成測試，在670 nm連續波激光照射下，使用單線(xiàn)態(tài)氧傳感器檢測DS-Ce6產(chǎn)生的單線(xiàn)態(tài)氧的量，以評估光動(dòng)力療法的效果。通過(guò)這些合成和表征步驟，作者能夠確保DS-Ce6具有預期的化學(xué)結構、粒徑和光敏性，使其能夠有效地被M2型TAMs攝取并在光照下產(chǎn)生細胞毒性的活性氧（ROS），從而實(shí)現對腫瘤細胞的有效殺傷。隨后作者驗證了M2巨噬細胞SR-A的表達情況，在巨噬細胞的極化狀態(tài)中，M2巨噬細胞通常由IL-4和IL-13誘導，通過(guò)表達MRs （CD206）和SRs （SR-A, CD204）來(lái)識別。Western blot分析結果表明，IL -4衍生的M2巨噬細胞劑量依賴(lài)性地增加SR-A的表達。

作者在本實(shí)驗研究了DS-Ce6對IL -4處理的巨噬細胞和共培養的4T1/巨噬細胞的體外細胞毒性。結果表明，在所有測試組中，IL -4處理的巨噬細胞的細胞存活率> 95%。經(jīng)DS-Ce6或未經(jīng)激光處理的Ce6共培養細胞毒性可忽略不計，這意味著(zhù)未經(jīng)激光處理的DS-Ce6不發(fā)揮細胞毒性作用。而后作者在共培養的4T1/巨噬細胞中檢測了IL-4處理的巨噬細胞對游離Ce6和DS-Ce6的細胞內攝取以及DS-Ce6與巨噬細胞的特異性結合。在IL-4處理的巨噬細胞中，DS-Ce6的細胞攝取高于游離Ce6；此外，在IL-4處理的巨噬細胞中，DS-Ce6的內化比正常巨噬細胞強得多。數據表明，IL-4誘導的M2巨噬細胞上調SR-A的表達，且DS-Ce6進(jìn)入M2巨噬細胞是通過(guò)特異性結合SR-A介導的。

作者通過(guò)生物發(fā)光成像來(lái)評估DS-Ce6在激光照射下對共培養4T1-Luc/巨噬細胞的體外光療作用。數據表明，DS-Ce6處理后共培養細胞中4T1細胞的BLI明顯降低，且呈劑量和激光照射時(shí)間依賴(lài)性。此外，在DS-Ce6處理的4T1/巨噬細胞共培養中，即使激光照射時(shí)間較短，4T1細胞的BLIs也明顯低于Ce6處理組。而后作者評估了Caspase-3和下游PARP的水平，因為Caspase-3可被來(lái)自?xún)仍诤屯庠谕緩降拇碳ぜせ钤斐傻蛲?，Western blot分析進(jìn)一步證實(shí)了DS-Ce6光激活后4T1-Luc/巨噬細胞凋亡且定量數據顯示，與Ce6處理的共培養細胞相比，激光照射下，DS-Ce6處理的共培養細胞中Caspase-3和PARP的表達水平增加。CLSM圖像證實(shí)，在共培養細胞中，DS-Ce6比Ce6能特異性靶向且更內化DS-Ce6進(jìn)入M2樣巨噬細胞。將DS-Ce6內化到M2樣巨噬細胞中，在激光照射下產(chǎn)生細胞毒性1O2，產(chǎn)生的1O2有效誘導M2樣巨噬細胞和腫瘤細胞凋亡，導致共培養組4T1細胞BLI降低。這些結果表明，DS-Ce6也能有效誘導4T1/巨噬細胞共培養的腫瘤細胞凋亡。

PDT藥物通常對細胞單層表現出體外光療作用。然而，單層細胞培養模型在復制和模擬實(shí)體腫瘤的缺氧條件、病理生理和多細胞耐藥方面存在局限性。因此，作者使用4T1/巨噬細胞的3D球體進(jìn)一步評估DS-Ce6的光療潛力。從結果可以看出，未經(jīng)激光照射的Ce6或DS-Ce6處理后的三維球體保持了三維球體的形態(tài)。然而，在激光照射下，DS-Ce6治療組三維球體的形態(tài)學(xué)變化比Ce6組更顯著(zhù)，證實(shí)了DS-Ce6對三維球體的光療效果要強得多。

作者采用全身熒光法檢測Ce6和DS-Ce6在體內的生物分布。結果表明在注射后最初1-2小時(shí)，Ce6處理小鼠全身可見(jiàn)較強的熒光強度，此后熒光強度迅速下降。注射后12小時(shí)，在游離Ce6處理小鼠中觀(guān)察到微弱的熒光信號，這意味著(zhù)大部分Ce6從體內清除。相比之下，在注射后最初1-3小時(shí)，DS-Ce6處理小鼠的熒光信號相對較低，此后熒光信號逐漸減弱，但在24小時(shí)內全身仍可見(jiàn)。由于DS-Ce6與Ce6相比血液循環(huán)更長(cháng)，因此在注射后12小時(shí)，DS-Ce6在腫瘤組織中的積累量相對高于游離Ce6。通過(guò)實(shí)驗結果作者證實(shí)了M2巨噬細胞在腫瘤組織內的分布，證明了DS-Ce6對M2巨噬細胞的靶向能力。

熒光結果顯示，DS-Ce6處理組的熒光信號強于游離Ce6處理組，表明DS-Ce6對M2巨噬細胞的靶向能力高于游離Ce6，這是由于DS-Ce6與M2樣TAM上過(guò)表達的SR-A特異性結合。同時(shí)，觀(guān)察到大量F4/80(綠色)和CD206(藍色)雙陽(yáng)性巨噬細胞，F4/80和CD206在4T1腫瘤組織內共定位良好，表明M2巨噬細胞在腫瘤組織中浸潤分布豐富。更重要的是，F4/80和CD206陽(yáng)性的M2巨噬細胞與DS-Ce6的熒光信號匹配良好，表明DS-Ce6可以特異性靶向腫瘤組織內的M2樣TAM。