Abstract To boost the efficacy of chemo-photothermal cancer treatment by the intracellular rapid release of doxorubicin (DOX) combined with near-infrared (NIR)-triggered photothermal effect of indocyanine green (ICG), the poly(γ-glutamic acid)-g-poly(lactic-co-glycolic acid) (γ-PGA-g-PLGA)-based polymeric nanoassemblies (PNAs) with simultaneous incorporation of DOX and ICG were developed in this work by simple one-step nanoprecipitation. The obtained DOX/ICG-loaded PNAs were characterized by a compact γ-PGA/DOX complexes-encapsulated PLGA-rich core covered with the co-assembly of amphiphilic D-α-tocopheryl polyethylene glycol succinate (TPGS), 1,2-distearoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine-N-[amino(polyethylene glycol)] (DSPE-PEG) and ICG molecules. The robust cargo-loaded PNAs not only promoted the photo-stability of ICG in PBS, but also reduced ICG leakage from PNAs. With the milieu pH being altered from 7.4 to 5.0, the massive disruption of ionic DOX/γ-GA complexes and PLGA degradation considerably accelerated DOX release from payload-containing PNAs. The results of in vitro cellular uptake revealed that the DOX/ICG-loaded PNAs appreciably enhanced the cellular uptake of payloads by HeLa cells. Notably, through the intracellular acid-triggered rapid DOX release combined with the ICG-based NIR-activated hyperthermia and singlet oxygen generation, the combination therapy of DOX/ICG-loaded PNAs can use lower dosage of drugs to effectively inhibit proliferation of HeLa cells compared to the chemo or photothermal treatment alone, thus showing the great potential to improve efficacy of cancer treatment.

中文翻译：

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携带 DOX/ICG 的基于 γ-PGA-g-PLGA 的聚合物纳米组件，用于酸触发快速 DOX 释放结合 NIR 激活光热效应

摘要 为了通过细胞内快速释放阿霉素 (DOX) 结合近红外 (NIR) 触发的吲哚菁绿 (ICG) 光热效应来提高化学光热治疗癌症的疗效，聚（γ-谷氨酸）-g在这项工作中，通过简单的一步纳米沉淀开发了基于聚（乳酸-乙醇酸共聚物）（γ-PGA-g-PLGA）的聚合物纳米组件（PNA），同时掺入了 DOX 和 ICG。获得的装载 DOX/ICG 的 PNA 的特征在于紧凑的 γ-PGA/DOX 复合物包裹的富含 PLGA 的核心，上面覆盖着两亲性 D-α-生育酚聚乙二醇琥珀酸酯（TPGS）、1,2-二硬脂酰-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺-N-[氨基（聚乙二醇）]（DSPE-PEG）和ICG分子。强大的载货 PNA 不仅促进了 ICG 在 PBS 中的光稳定性，但也减少了来自 PNA 的 ICG 泄漏。随着环境 pH 值从 7.4 变为 5.0，离子 DOX/γ-GA 复合物的大规模破坏和 PLGA 降解大大加速了 DOX 从含有效载荷的 PNA 中释放。体外细胞摄取的结果表明，加载 DOX/ICG 的 PNA 显着增强了 HeLa 细胞对有效载荷的细胞摄取。值得注意的是，通过细胞内酸触发的快速 DOX 释放结合基于 ICG 的 NIR 激活热疗和单线态氧产生，DOX/ICG 负载 PNA 的联合治疗可以使用较低剂量的药物有效抑制 HeLa 细胞的增殖。与单独的化学或光热治疗相比，因此显示出提高癌症治疗功效的巨大潜力。离子 DOX/γ-GA 复合物的大规模破坏和 PLGA 降解大大加速了 DOX 从含有有效载荷的 PNA 中释放。体外细胞摄取的结果表明，加载 DOX/ICG 的 PNA 显着增强了 HeLa 细胞对有效载荷的细胞摄取。值得注意的是，通过细胞内酸触发的快速 DOX 释放结合基于 ICG 的 NIR 激活热疗和单线态氧产生，DOX/ICG 负载 PNA 的联合治疗可以使用较低剂量的药物有效抑制 HeLa 细胞的增殖。与单独的化学或光热治疗相比，因此显示出提高癌症治疗功效的巨大潜力。离子 DOX/γ-GA 复合物的大规模破坏和 PLGA 降解大大加速了 DOX 从含有有效载荷的 PNA 中释放。体外细胞摄取的结果表明，加载 DOX/ICG 的 PNA 显着增强了 HeLa 细胞对有效载荷的细胞摄取。值得注意的是，通过细胞内酸触发的快速 DOX 释放结合基于 ICG 的 NIR 激活热疗和单线态氧产生，DOX/ICG 负载 PNA 的联合治疗可以使用较低剂量的药物有效抑制 HeLa 细胞的增殖。与单独的化学或光热治疗相比，因此显示出提高癌症治疗功效的巨大潜力。体外细胞摄取的结果表明，加载 DOX/ICG 的 PNA 显着增强了 HeLa 细胞对有效载荷的细胞摄取。值得注意的是，通过细胞内酸触发的 DOX 快速释放结合基于 ICG 的 NIR 激活热疗和单线态氧产生，DOX/ICG 负载 PNA 的联合治疗可以使用较低剂量的药物有效抑制 HeLa 细胞的增殖。与单独的化学或光热治疗相比，因此显示出提高癌症治疗功效的巨大潜力。体外细胞摄取的结果表明，加载 DOX/ICG 的 PNA 显着增强了 HeLa 细胞对有效载荷的细胞摄取。值得注意的是，通过细胞内酸触发的快速 DOX 释放结合基于 ICG 的 NIR 激活热疗和单线态氧产生，DOX/ICG 负载 PNA 的联合治疗可以使用较低剂量的药物有效抑制 HeLa 细胞的增殖。与单独的化学或光热治疗相比，因此显示出提高癌症治疗功效的巨大潜力。