光动力疗法具有创伤小、适用性好、毒副作用低等特点，在疾病治疗尤其是癌症治疗领域有着广阔的应用前景。光敏剂在特定波长的光辐照下，敏化氧气产生具有生物毒性的活性氧物种，从而能够杀灭癌细胞。然而，全身给药的光敏剂会大量分布在正常组织和器官中，相应的光敏剂一旦暴露在光照下会表现出脱靶光毒性，从而对组织和器官造成不同程度的损伤。如何在光动力学治疗中使光敏剂准确分布于癌细胞，从而避免光敏剂脱靶带来的安全性问题，一直是光动力学疗法需要解决的问题之一。

近日，新加坡国立大学刘斌教授及其团队提出了选择性于癌细胞内原位合成光敏剂的新策略，将铜基金属有机框架HKUST-1/MOF-199作为载体和催化剂源，运输光敏剂前体并选择性地于癌细胞内产生Cu(I)催化点击反应，从而原位合成具有线粒体靶向和聚集诱导发光性质的光敏剂，实现了高效安全的成像引导的光动力学治疗。

研究人员设计了简单高效具有线粒体靶向和聚集诱导发光性质的三苯胺三唑吡啶盐（TPATrzPy-3+）作为光敏剂。该光敏剂能够由光化学惰性的三苯胺炔（TPA-alkyne-2+）和叠氮吡啶盐(MePy-N₃) 两个光敏剂前体通过Cu(I)催化的点击反应合成。研究人员利用MOF-199负载两个光敏剂前体并用双亲性聚合物F-127将其包覆形成PMOF纳米粒子。细胞和活体实验表明，PMOF纳米粒子能够特异性地被癌细胞内高浓度的谷胱甘肽（GSH）通过氧化还原反应降解并释放负载的光敏剂前体，与此同时，由GSH还原MOF-199中Cu²⁺产生的Cu⁺能够选择性地在癌细胞内高效地催化光敏剂前体反应生成光敏剂TPATrzPy-3+。PMOF纳米粒子对正常细胞与癌细胞的暗毒性及对正常细胞的光毒性均较低，而光照下对癌细胞的的光动力学治疗效果则较为高效，从而实现了对癌细胞高效精准的光动力治疗。

这一策略实现了光敏剂的精准体内合成，为解决光敏剂非特异性光毒性的安全性问题、实现高效安全的精准光动力治疗提供了新的思路。

论文信息：

Cancer‐Cell‐Activated In‐Situ Synthesis of Mitochondria‐Targeting AIE Photosensitizer for Precise Photodynamic Therapy

Yuanbo Wang, Shidang Xu, Leilei Shi, Cathleen Teh, Guobin Qi, Bin Liu

Angewandte Chemie International Edition

DOI: 10.1002/anie.202017350

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