癌症是威胁人类健康的重大疾病，具有高发病率、高死亡率的特点。近年来，全球癌症的发病率和死亡率都在持续增长。根据世界卫生组织国际癌症研究机构(IARC)发布的数据，2020年全球癌症新发病例约1929万例，癌症相关死亡996万例。目前，癌症治疗的主要方法有放疗、手术治疗和化疗。其中，放疗是利用放射线消除肿瘤局部病变，但有破坏肿瘤周围正常组织的风险，并会引起恶心、呕吐、食欲不振、全身乏力、骨髓功能下降等各种副作用。手术治疗是通过切除切除肿瘤，但存在免疫功能降低、敏感部位切除肿瘤风险高、易复发等诸多缺点。到目前为止，化疗仍然是主要的癌症治疗方法，利用化学药物抑制肿瘤细胞的增殖、浸润和转移。化疗虽被广泛应用，但在临床上仍存在许多弊端，如缺乏肿瘤靶向性、毒副作用强、频繁用药导致耐药等。为了提高癌症治疗的效率，专家们仍在不断探索新的策略。然而，当前疗法的本质缺陷，包括靶向问题、毒性和耐药性，仍然是重大障碍。因此，在当前癌症的研究和治疗中，迫切需要开发新的、高效的、精确的治疗策略。
近年来，免疫疗法已成为一种强大而有前途的癌症治疗方法。这种方法包括激活或增强宿主的免疫反应来追踪、杀死和消除癌细胞。免疫治疗的独特优势不仅在于消除局部转移性肿瘤，还在于通过长期免疫记忆预防肿瘤复发。尽管取得了成功，但免疫疗法并不是对所有类型的癌症都普遍有效，而且它还存在一些缺点，如成本高、产生耐药性、适用范围有限、治疗方式单一等。因此，研究人员正在探索将免疫治疗与其他治疗方法相结合的协同途径，以期在癌症治疗中获得更理想的效果。与传统治疗方法相比，光疗作为一种新兴的重要治疗方法，具有无创、副作用小等优点。此外，由于其独特的诱导免疫原性，近年来备受关注。研究表明，光疗可诱导光照射下肿瘤免疫原性细胞死亡(ICD)，促进残留肿瘤细胞释放肿瘤相关抗原，进一步增强抗原特异性T细胞的活化、增殖和浸润。因此，将光疗与免疫疗法相结合，有可能提高抗癌治疗的整体效率。
Au(I)配合物通过联合化疗和光动力学治疗(PDT)激活免疫原性细胞死亡(ICD)的分子设计原理和示意图（图源自Nature Communications ）
然而，传统光敏剂在光疗中的光稳定性较差，在聚集体状态下存在严重的聚集荧光猝灭(ACQ)效应。此外，聚集引起的非辐射衰减增强会降低许多传统光敏剂的光疗效果。在这种情况下，聚集诱导发射发光物质(AIEgens)为解决传统光敏剂在聚集状态下的ACQ问题提供了理想的解决方案。石墨烯表现出增强的聚集体发射，具有较大的斯托克斯位移和光稳定性。更重要的是，AIEgens还具有出色的荧光成像能力，可以将诊断和治疗功能整合到一个单一的平台中，进行精确的成像引导癌症治疗。然而，目前的AIEgens仍然面临着吸收率低和靶向能力不足的挑战，这限制了它们的发光和光疗效率。
为了解决AIEgens面临的上述挑战，在之前的研究中提出了一个简单而有效的策略，包括引入Au(I)单元。这一战略涉及两个关键方面。首先，它显著增强了AIEgen配体的发光能力，实现了组织深层穿透和高分辨率的体内成像。吸收率的提高提高了AIEgen配体的非辐射光疗效率。其次，Au(I)中心还通过特殊的硫氧还蛋白还原酶(TrxR)抑制途径实现了优异的抗肿瘤性能。因此，Au(I)的引入可以进一步实现化疗与光疗的协同效果，使抗肿瘤效果最大化。虽然基于Au(I)的AIEgens在抗肿瘤研究方面取得了一些进展，但这一领域仍处于早期阶段。目前的治疗方法主要以化疗和光疗为主，免疫治疗的报道较少。虽然最新的相关报道已经扩展到免疫学领域，但由于治疗方式有限，导致肿瘤治疗效果和免疫激活能力不足。考虑到目前免疫疗法和光疗法的上述局限性，研究设想开发基于Au(I)的AIE系统，将化疗、光疗和免疫疗法结合起来，以达到有效的抗肿瘤效果。目前，这样一个强大的系统还没有报道，因为它是一个具有挑战性的任务。
研究提出了一种通过整合NHC-Au单元和AIE配体来设计一系列配合物的方法。有报道N-杂环碳(NHC)-Au络合物可以作为一种有效的ICD诱导剂，通过氧化还原调制触发ICD。这种整合旨在利用两种成分的优势，从而产生化疗，光疗和免疫治疗的协同结果。此外，将NHC配体衍生为三苯基膦，并系统地比较了它们的生物成像和抗癌性能，以确定最佳候选体。最终，结果表明，设计的NHC-Au(I)配合物1-3通过联合化疗、光疗和免疫治疗表现出有效的抗癌效果。值得注意的是，三苯基膦配合物4表现出更突出的成像和抗肿瘤性能。据所知，这是首次报道将三种治疗方法，即化疗、光疗和免疫疗法整合到一个单一系统中的强效Au(I)复合物。这将为开发高性能治疗药物开辟道路。
参考消息：
https://www.nature.com/articles/s41467-024-52458-4
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