Glutathione

动脉网第一时间获悉，近日，深圳瑞德林生物技术有限公司（以下简称“瑞德林”）宣布完成超5亿元C轮融资，由松禾资本、基石资本、常德兴鑫、白银科键、常德德源共同投资。投资方背景包括深圳市“20+8”未来产业基金、国家科技成果转化引导基金子基金、常德合成生物基金等政府或产业基金的管理主体。 C轮融资将重点用于产能建设和新品研发。在当前消费疲软且资本市场相对谨慎的情况下，公司能逆势完成C轮融资，实属难得。也进一步表明资本长期看好合成生物赛道，特别是头部已量产企业，更容易得到持续加注。 合成生物学是21世纪生命科学领域最重要的变革性技术之一，被称为“第三次生物学革命”。合成生物学的技术底座是分子生物学、高通量测序和发酵工程，在发展过程中融合人工智能、生物信息学、高通量筛选等前沿技术，超越传统以实验为认知基础的生物学研究范式，赋予生物学工程化与数据化属性，让难以捉摸的生物体成为可理性设计的生产工具。 正因为其对制造业的颠覆性革命影响，自其诞生即被赋予为国家制造业竞争力的体现，美国于2021年6月通过《2021美国创新与竞争法案》，限制合成生物技术出口。我国在《“十四五”生物经济发展规划》即明确，推动合成生物学技术创新，突破生物制造菌种计算设计、高通量筛选、高效表达、精准调控等关键技术。2024年1月，工信部等7部门发布《关于推动未来产业创新发展的实施意见》，提出加快合成生物等前沿技术产业化。在国家政策引导和资本推动下，近几年国内合成生物企业如雨后春笋，纷纷涌现。以高校院所、海归精英为代表的新锐企业，和以上市公司为代表的传统巨头，纷纷入局，形成双向奔赴。越来越多的化学合成分子实现了生物制造。合成生物产业由先进技术驱动，当前正逐步进化为战略新兴产业。 然而，高科技领域的竞争本质并非技术之争，而是掌握领先技术的组织之争。瑞德林正是基于“掌握技术的组织”这一竞争主体构建企业核心竞争力，提出以“技术创新+管理创新”双轮驱动的远景战略，并相应地设计了“双长制”组织架构。这种顶层管理架构的设计，源于硅谷，即CEO管运营，首席科学家管研发，追求决策的平衡。科学家创业容易陷入企业经营以技术为中心的倾向，突出表现在重技术、轻管理，重研发、轻市场，追求技术领先，忽视客户需求，导致产品“叫好不叫座”。这就需要具有产业背景和管理经验的CEO不断校正航向，回归企业的经济使命和以客户为中心的价值创造逻辑。 此外，技术创新天然带有巨大的不确定性，而创业企业需要稳健的经营节奏，这就需要CEO通过系统的管理方法论，打造企业的组织能力，对研发、量产及商业化进程中的各种不确定性加以管理，从偶然成功走向必然的长期经营。 合成生物是多学科交叉的产业。瑞德林通过7年的连续投入，已初步建成国内最完整多学科生物制造平台，同时具备全细胞合成、酶催化和化学合成技术及量产能力。完整的平台能力可以支持企业多元化的产品布局，企业可以灵活应用多种合成技术，快速响应市场需求。基于多种技术的优势互补，实现传统合成技术难以获得的效率、质量、成本、产能优势，为产品的持续商业化成功提供支撑。 瑞德林拥有200余人的研发团队，其中硕士研究生学历以上占比超过50%，研发投入和规模位居国内同类企业前列。数十位来自全球知名药企、高校及研究机构的科学家、教授、博士生导师，及国家和地方高层次人才在瑞德林全职从事研究工作。产业化专家团队在化学工程、发酵工程、酶催化反应工程、纯化工程、工厂设计等领域有20年以上的实践经验。前后端人才的合理搭配，帮助公司更快穿越产业化壁垒。瑞德林先后获评深圳市和广东省博士后创新实践基地，也获得国家专精特新小巨人企业称号。2024年公司获得深圳市海外高层次人才团队，肽类与糖类的生物合成关键技术研发也获批深圳市科技重大专项。 值得一提的是，瑞德林是最早将人工智能技术引入酶工程的合成生物学企业之一。公司早在2020年就在英国组建人工智能团队，开展人工智能辅助酶设计和改造。近年，公司围绕人工智能的核心要素——算法、算力和数据进行系统性布局，建立了ReAI4Bio平台，至今已累计构建50多个AI模型，申请AI发明专利近30项，自建算力中心，拥有10余个超算服务器，200万亿次/秒的超算算力，自建蛋白数据库容量超过52亿条，高质量私有酶数据库超过30万条。人工智能现已应用于公司内部的研发场景，基于典型工业酶的湿实验数据，结合深度学习模型，以干湿结合的数据集，迭代训练模型，最终实现酶筛选改造的精确化。 技术和管理，如同双轮驱动，一个优秀的可持续发展的公司，必然是在管理方面不断总结和创新的。瑞德林在快速发展的几年中，通过不断试错、反复校准、持续进化，同时广泛学习先进企业的管理思想与经营方法论，结合自身创业实践，探索出独具特色的管理理念，具体体现在对关键矛盾的辨证理解。首先，经过多年的探索，瑞德林确立了“绿色活性原料引领者”的战略定位目标，通过战略定位牵引企业核心能力提升，基于年度战略规划决定资源配置的优先次序，保持对长期目标的专注和现实路径的灵活。随着公司经营焦点从技术、量产向市场迁移，企业也逐步形成了研发、生产和销售的组织能力。 初创企业在增长期常常受机会主义驱动，形成难以抑制的扩张冲动，主要体现在产品多元化和产业链一体化。盲目的多元化会导致经营焦点模糊和资源稀释，影响企业的关键目标和经营节奏。瑞德林面临过多次“聚焦与多元”的抉择：成为平台型还是产品型企业？选择大单品战略还是多产品布局？聚焦单一领域还是多点开花？经过几年的实践，公司选择聚焦核心能力，基于核心能力延伸多元化产品。例如，公司基于绿色生物智造平台，实现谷胱甘肽、肌肽、司美格鲁肽等肽类原料的规模化生产，最近也将该平台能力应用于神经酰胺的量产，应用领域也从功效护肤延伸至营养健康、生物医药和动物营养领域。瑞德林从核心能力视角理解聚焦与多元的对立统一，保证优质资源和战略力量持续投入构建公司核心能力，同时通过多元化的产品组合满足客户多样化需求，扩大市场界面。 瑞德林核心价值观可以浓缩为“成就客户、共生成长、拥抱变化、长期奋斗”四句话，是公司不可见但真实存在的力量，通过“场”的作用影响人的行为。具象为几个方面： 第一，核心价值观决定了公司重大取舍和关键举措的决策标准。例如，基于“成就客户”的核心价值观，公司建立了以客户为中心的产品服务体系。在功效护肤领域，公司选择对标原研，对原料进行系统性的体外、人体功效研究、影响因素考察、稳定性试验和一致性评价，并率先完成所有在售产品的安全性评价。公司选择让渡一部分利润，与本地化的渠道伙伴一起为客户提供系统的技术支持和更优质的延伸服务。公司选择通过技术创新，降低以肽类、糖类、核苷酸、蛋白类、脂类为代表的生命分子的制造成本，拓展绿色活性原料的应用场景。至今，司美格鲁肽、“一核三因十八肽”、神经酰胺等数十种已经广泛应用于功效护肤、生物医药、营养健康、动物营养等领域的近千家客户。 第二，核心价值观决定了公司组织、流程和管理体系的内在秩序。例如，基于“共生成长”的核心价值观，公司内部按照各职能分化为十余个业务中心，中心业务高度自治，向CEO汇报。中心内部保持扁平，强化创业者角色，弱化职级观念。为避免业务中心之间形成“部门墙”，公司也成立了事业群（BG）和若干项目组，作为跨中心的议事协调机制，牵引研发、市场、生产及重大战略部署。 第三，公司鼓励所有的创业者“拥抱变化”，要求各中心主管“能上能下、能前能后”，让有经验的管理者回归一线岗位，也让能力突出的创业者“跑步上岗”。公司成立至今已经历10次以上的组织架构调整。经过多次迭代，企业组织更加贴合公司当前的发展战略。通过常态化的组织和人事调整，不断激发组织活力，减少组织对固有秩序的依赖。值得一提的是，公司自2021年开始推动全面数字化，本质是以数字化工具为载体，通过业务流程化实现个人能力向组织能力的迁移。例如，公司营销体系的所有支持流程都已线上化运行，通过流程深度牵引公司内部资源，精简内部沟通环节，实现从需求到交付的任务闭环。   第四，瑞德林要求全体创业者认同，公司要想成功是所有创业者长期不懈奋斗的结果。核心价值观决定了公司的价值取向和评价标准。合成生物学作为战略新兴产业，技术整合难度高，全球范围内实现产业化应用的案例十分有限，取得商业化成功的案例更是屈指可数。公司要求所有一级主管奔赴业务一线，身体力行，践行、诠释长期奋斗的核心价值观。能否践行企业核心价值观已成为公司人才识别、选拔、激励的重要指标。公司积极吸收能力突出、共同奋斗的创业者成为合伙人，持有公司的股权的创业者超过100人，累计出资超过5000万元，真正实现“利出一孔，力出一孔”。 瑞德林的管理思想，在战略执行、市场拓展、人才引进及应对变化方面取得显著成效，2023年获评《哈佛商业评论》高能创新团队，是当年极少数入选的创业企业。2024年底公司获评德勤深圳高科技高成长20强，2025年初公司又获评德勤中国高科技高成长50强。 公司属于生物制造企业，商业成功不仅依赖技术迭代，还需要产能配合。瑞德林2021年建立甘肃白银生产基地，实现活性原料十吨级生产。2022年公司启动珠海智能工厂建设，于2024年上半年全面投产，年产营养健康、功效护肤活性原料近200吨。2024年11月，瑞德林千吨级绿色活性原料生产基地落户韶关，规划年产肽类、糖类、核苷酸等绿色活性原料1000吨，年产值超过20亿元。其中规划年产2吨GLP-1原料（司美格鲁肽、替尔泊肽等），为国内最大的生物合成GLP-1原料基地。该项目落地，标志着公司从百吨级到千吨级的产能跨越，将进一步巩固公司在绿色活性原料领域的领先地位。 纵览200多年的产业发展史，毫无疑义，技术进步是驱动社会演化的底层力量。但在微观层面，技术领先就能推动产业发展的思维框架在复杂的工业社会面前显得异常单薄。对技术进步性的认识应该回归更广泛的产业视角，观察技术对生产关系与经济结构的影响。正如德鲁克40年前的精辟论述， 从知识到可应用的技术，再到被市场接受，需要面临一段较长的提前期。这一时期的创业管理尤为重要，特别需要管理上的远见以及务实的市场战略，以应对技术创新产业化过程中必然面临的风险与不确定性。 技术会过时，产品会迭代，唯有管理思想生生不息。面对创新技术的产业化要素与商业化路径，以及产品是否满足客户需求这一关键变量，创业企业需要怎样的方法论，瑞德林作为合成生物领域先行一步的创业者，必须去探索和答卷。 * 推荐阅读：《连续输出S玻色因、胜肽、司美格鲁肽等爆款原料，瑞德林如何用合成生物学打造绿色活性原料巨舰？》 如果您想对接文章中提到的项目，或您的项目想被动脉网报道，或者发布融资新闻，请与我们联系；也可加入动脉网行业社群，结交更多志同道合的好友。 近 期 推 荐 声明：动脉网所刊载内容之知识产权为动脉网及相关权利人专属所有或持有。未经许可，禁止进行转载、摘编、复制及建立镜像等任何使用。 动脉网，未来医疗服务平台

“ 点击蓝字 关注我们 钱程根 博士，中国药科大学药学院副教授，博士生导师。江苏省优秀青年基金、江苏省双创博士、江苏省优秀博士论文和南京大学优秀博士论文获得者。从事药物制剂、生物功能材料及化学生物学等交叉领域的研究，近年主要关注肿瘤免疫治疗和阿尔茨海默病早期诊断和治疗研究。近年来在 Natl Sci Rev, PNAS, Sci Adv, Adv Mater, Adv Funct Mater, Angew Chem Int Ed Engl, ACS Nano, Nano Lett 等国际权威杂志共发表同行评议论文 43 篇，其中（共同）第一或通讯作者发表论文 14 篇（8 篇 IF ＞ 10），总被引 3 670 余次，单篇最高引用 450 次，H-index 为 31，申请中国发明专利 5 项。其中，发表在 Adv Mater, Angew Chem Int Ed Engl, Chem-A Eur J 的文章分别被选为封面文章或热点文章；目前有 3 篇文章入选 ESI 高被引论文。 肿瘤光动力治疗纳米制剂的研究进展PPS  李倪博文，汤迎琦，侯仁杰，高子然，钱程根 * （中国药科大学药学院药剂系 多靶标天然药物全国重点实验室，江苏 南京 210009） [摘要] 光动力疗法（photodynamic therapy，PDT）是一种非侵入性光化学疗法，它依赖于光敏剂在光照射下将光子能量转化为化学能，产生诱导细胞毒性的活性氧（reactive oxygen species，ROS），特别是用于肿瘤治疗。目前肿瘤 PDT 的临床应用受到肿瘤乏氧、还原性物质浓度高、免疫抑制、光穿透深度有限和肿瘤自救体系等肿瘤微环境因素的限制。随着纳米技术的发展，现在可以在纳米尺度上对 PDT 药物制剂进行精细化设计。以纳米技术增强 PDT 疗效为主题，对目前在增强氧气供应、改变肿瘤代谢和其他抗肿瘤疗法联用领域 PDT 纳米制剂的研究进展进行综述，为之后进一步开发符合临床需求的 PDT 纳米制剂提供参考。 近 20 年来，恶性肿瘤一直是我国人口的重要死亡诱因，改善肿瘤疗法顺应性，提高恶性肿瘤治愈率对提高全民生命健康水平具有重要意义 [1]。当前，我国肿瘤治疗的核心策略依旧聚焦于手术治疗，并辅以放射治疗与化学治疗，但这一系列疗法伴随的手术并发症、放化疗的不良反应以及肿瘤细胞的耐药性等问题，极大地削弱了肿瘤患者的生存质量 [2]。光动力疗法（photodynamic therapy，PDT）作为一种非侵入性治疗手段，正日益受到肿瘤治疗研究领域的青睐，相较于传统疗法，PDT 凭借其低毒性、微创性、经济性以及较低的耐药性等显著优势，展现了广阔的应用前景 [3]。PDT 主要通过产生活性氧（reactive oxygen species，ROS）引起肿瘤细胞DNA 突变、蛋白失活、氧化应激等反应最终诱导细胞凋亡 [4]。PDT 通过 2 种途径产生 ROS，光激发的光敏剂（Ⅰ型）直接与周围分子发生电子转移产生过氧化氢（H2O2）、羟基自由基（• OH）等 ROS，或是激发态光敏剂（Ⅱ型）和基态氧分子（3O2）发生能量交换产生反应性更强的激发单线态氧分子（1O2）。然而，PDT 产生 ROS 效果受到肿瘤微环境的制约，如肿瘤快速增殖耗氧阻碍 ROS 产生、肿瘤高浓度还原性谷胱甘肽（glutathione，GSH）还原ROS、及高间质压肿瘤抵抗 PDT 制剂递送等 [5]。纳米剂型以生物利用度高、比表面积大、体循环时间延长等特性，相较于传统剂型展现出显著优势。以纳米剂型为平台巧妙搭配药物并辅以合适的制剂设计可以设计大量新型 PDT 制剂来提高 PDT 抗肿瘤疗效（见图 1），这一策略不仅为克服 PDT 面临的微环境挑战提供了新思路，也为肿瘤治疗领域带来了革命性的进步。 1 改善肿瘤乏氧微环境增强光动力治疗 ROS 的浓度对 PDT 的抗肿瘤效果至关重要，但肿瘤的乏氧环境限制了 ROS 产生。目前的研究展示的有效改善肿瘤乏氧的策略主要从原位产氧、载体递氧、前药反应产生 ROS 等手段来提升 PDT 的ROS 生成效率；此外，研究还致力于开发新型Ⅰ型光敏剂，这类光敏剂在光激发下能够不依赖于高氧环境即可有效产生 ROS，从而降低了 PDT 对氧气的需求。本文涉及的光敏剂汇总于表 1。 1.1 分解过氧化氢增氧 1.1.1 递送 H2O2 酶  代肿瘤微环境中的 ROS 主要以H2O2 的形式存在，H2O2 酶（catalase，CAT）作为一种高效的催化剂，能降低 H2O2 分解的活化能，从而加速 H2O2 分解，CAT 和光敏剂的联合递送可解决小区域内 PDT 供氧不足问题。Xu 等 [6] 直接将 CAT 作为药物载体，用酰胺键偶联孟加拉玫瑰红（rose bengal，RB），通过控制 RB、CAT 比例可将 CATRB NPs 粒径保持在 100 nm 以下，该尺寸拥有对线粒体的高效渗透性，起到增氧 PDT 的作用，并直接损伤细胞“动力工厂”——线粒体。然而，CAT 的膜的不透过性和其相对较大的尺寸显著限制了 CAT 的效果，为此，Sim 等 [7] 通过超分子相互作用直接进行颗粒-酶偶联。即将 CAT 整合到未修饰的金属有机框架（metal organic framework，MOF）的表面，在 MOF 辅助下进入细胞，随后 CAT 与 MOF 缓慢脱离，释放出 CAT 以缓解细胞内的乏氧状态，从而增强 PDT 的疗效。为了增强靶向性，Zhang 等 [8]合成了可靶向膀胱癌细胞的纳米 DNA 适配体，将适配体和光敏剂二氢卟吩 e6（chlorin e6，Ce6）以及 CAT 连接，构建出 NT-CAT-Ce6 复合制剂。这种复合制剂能够在膀胱肿瘤病灶部位进行选择性增氧PDT，为膀胱癌的治疗提供了一种新的、更具针对性的策略。 1.1.2 纳米酶仿生 H2O2 酶  CAT 作为一种天然酶，对其稍剧烈处理可能导致失活，因此，开发模仿CAT 活性的非生物材料作为纳米酶，成为了实现高效催化能力的一条可行路径。Liang 等 [9] 以三氰基呋喃（tricyanofuran，TCF）为受体，以苯并噻唑（benzothiazole，BTH）/吲哚（indole，IND）为供体，同时合成了近红外七甲菁（heptamethine cyanines，Cy7），由于 BTH 相比 IND 氢键较少，氢键和分子间 π-π 相互作用的微调形成了松散的分子堆，聚集态的 BTH-Cy7-TCF 表现出更高的单线态氧产生量和竞争性光热转换效率，同时这种独特的分子堆积结构为 H2O2 提供了一个结合位点和催化中心，使其具有类似催化酶的活性，从而进一步提高了 PDT 的效率。 1.1.3 生物酶的联合作用 葡萄糖氧化酶（glucose oxidase，Gox）可专一性地氧化葡萄糖生成葡萄糖酸和 H2O2，为了进一步优化这一过程分解产氧效果，Jiang 等 [10] 以球形二氧化锰（manganese dioxide，MnO2）为基础合成介孔空心纳米粒 H-MnO2, 在其中装入 Gox 和 Ce6。这种 H-MnO2 纳米颗粒具有 pH 和 H2O2 响应性，能够控制封装在其内部的 Ce6 和Gox的释放，有效避免了它们在体液中的提前暴露。此外，Gox 与具有 CAT 样活性的 H-MnO2 之间发生的互催化反应，显著增强了氧依赖性 Ce6 介导的 PDT 效果，并协同 Gox 诱导的饥饿疗法，共同提升了治疗效果。为了加速 ROS 的生成效率，Yang 等 [11] 设计了一种自供氢离子和加速氧气生成效率的仿生杂化纳米酶，这一创新设计不仅实现了光激活下 ROS 信号的显著放大，还有效增强了乏氧肿瘤的治疗效果。 1.2 构建携氧载体 1.2.1 血红蛋白作为氧载体  人体中红细胞依靠血红蛋白（hemoglobin，Hb）和氧气的可逆结合运载氧气。Ding 等 [12] 受此启发合成了一种具有近红外荧光活性的半导体聚合物纳米颗粒（semiconducting polymer nanoparticle，SPN），并将 SPN 与 Hb 连接，同时包覆红细胞膜（red blood cell membrane，RBCM）。这层 RBCM 涂层赋予了 SPN-Hb 出色的生物相容性和长期血液循环能力，显著促进了 SPN 在肿瘤区域的富集。该 SPN 不仅可以用作 PDT 也可以用于荧光成像，实现了诊疗一体化，同时，通过与 Hb 的结合可作为氧载体缓解肿瘤缺氧，增强 PDT 疗效。基于 Hb 的研究有很多报道，但由于其载氧能力的局限性和结构的不稳定性，其实际应用仍面临一定挑战。 1.2.2 全氟化碳作为氧载体 全氟化碳（perfluocarbon，PFC）能够在给定的氧分压下保持相对较高的氧含量。凭借弱范德华相互作用，PFC 具有较好的水溶性。人体中 PFC 能够通过皮肤毛孔或呼吸作用排出体外，这赋予了它高度的生物相容性特质。Yang等[13] 开发了一种基于模块化设计和共组装纳米技术的无载体氧纳米罐，该纳米罐由新型氧化还原敏感前药（FSSP）和耗氧量抑制剂阿托伐醌（atovaquone，ATO）共同组装形成，其中 FSSP 结合了全氟己胺和焦磷烷 a，集成了氟化、响应和光动力功能。这种纳米罐能够在实现充分富氧的同时降低肿瘤内的耗氧量，从而彻底缓解肿瘤缺氧，并显示出卓越的携氧能力、良好的药代动力学以及可按需释放 ATO 的特性。Zhang 等 [14] 设计了一种可以光热控制的“氧蛋”，即将全氟化物内核封装在功能化双层聚合物外壳中。通过改良两步原位生长工艺，在聚合物外壳表面连接具有优异光热能量转换能力的近红外光热剂，实现热触发氧气释放，提供了一条可控和有效氧气释放的新途径。Yan 等 [15] 对 PFC 递氧的多模式应用进行了深入的探索，即将具有核磁成像性能的四氧化三铁加载到聚苯乙烯微球中，并用 PFC 填充剩余空间，在外部包裹聚多巴胺以防止 PFC 泄露，最后装载聚乙二醇（polyethylene glycol，PEG）改性的 Ce6。整个纳米体系可用于超声成像、核磁共振成像和荧光成像从而引导增强 PDT。 1.2.3 生物气囊泡作为氧载体 生物气囊泡（gas vesicle，GV）作为一种新型氧气载体具有缓解肿瘤缺氧的潜力。GV 是来源于藻类的，自然形成的充满气体的蛋白质壳隔室。Song 等 [16] 从小球藻中提取 GV 并在表面修饰一层脂质，形成 GV 脂质体。实验表明，GV 脂质体在缺氧溶液、缺氧细胞以及皮下肿瘤内均显著改善氧浓度，皮下肿瘤注射 GV并配合 PDT 可以观察到肿瘤细胞凋亡和坏死显著增强。此外，Yang 等 [17] 将光敏剂吲哚菁绿（indocyanine green，ICG）加载到载氧纳米气泡膜上，使得 ICG治疗效果稳定提升。尽管利用 GV 直接递氧仍可在一定程度上改善肿瘤乏氧，但存在半衰期短、载氧量低甚至可能发生溶血风险等问题。 1.3 反应产氧 除了通过分解肿瘤 H2O2 和开发氧气载体远程运送氧气外，直接在肿瘤部位反应产氧也是 PDT 供氧的选择之一。过氧化钙（calcium peroxide，CaO2）是一种遇水反应可生成氧气和氢氧化钙的金属过氧化物，Shen 等 [18] 把 CaO2 装在酸响应沸石咪唑骨架 -90（zeolitic imidazolate framework-90，ZIF-90）中覆以 Ce6-PEG 形成 CaO2@ZIF-Fe/Ce6@PEG，酸响应 ZIF-90 在肿瘤中分解，CaO2 反应产生氧气同时 CaO2 的酸性水解还产生副产物 H2O2，可补充肿瘤中 H2O2 不足。Sun 等 [19] 以 MOF 为基体封装光敏剂四苯基卟啉 [5，10，15，20-tetrakis(4-carboxyphenyl) porphyrin，H2TCPP]，随后在 MOF 表面沉积了纳米过氧化镁（magnesium peroxide，MgO2），并通过连接靶向肿瘤的 DNA 适配体，最终制成了 HfMOF-MgO2/DNA 纳米结构。DNA 适配体的介入很容易解决了 MgO2 在体内提前反应的问题，使 HfMOF-MgO2/DNA 在接近肿瘤部位再发挥作用。  细菌具备独特的肿瘤靶向能力，其中具有光合自养能力的光合细菌还可以利用类囊体膜上的叶绿素分子进行放氧光合作用。蓝藻，作为自然界中一类重要的光合细菌，为地球上生命的出现和进化过程提供重要的氧分子。基于蓝藻的析氧特性，联合光合细菌进行治疗是缓解肿瘤缺氧和促进 PDT 的有前途的方法。Qi 等 [20] 把黑磷纳米片（black phosphorus nanosheet，BP NS）和蓝藻细胞连接，利用蓝藻的光合作用产氧活性生产 ROS。Zhang 等 [21] 通过采用特制的 CP@ICG 系统，也实现了类似的效果。该系统不仅为光敏剂 ICG 提供了必要的氧气支持，而且 CP 在非光照条件下需要摄取肿瘤部位的葡萄糖等营养物质，以维持自身能量供应，从而有效抑制肿瘤生长，实现了长期的抗肿瘤效果。此外，Teng 等 [22] 将光合细菌与 Ce6 光敏剂和金纳米颗粒（Au NPs）光热剂相结合，得到的 Bac@Au-Ce6 可以有效靶向肿瘤组织，进一步增强 Au-Ce6 的肿瘤积累，其中光合细菌在光照射下持续产生氧气，显著改善肿瘤缺氧状态。 1.4 非氧依赖 PDT 肿瘤内部的缺氧环境对 ROS 的产生构成了直接限制，特别是对依赖于氧气的Ⅱ型光敏剂而言，其 ROS 产生效率受到了显著影响。相比之下，Ⅰ型光敏剂在产生 ROS 的过程中无需氧气，能够直接与水分子等底物发生反应，因此对氧气的需求相对较低。鉴于此，开发适宜的Ⅰ型 PDT 制剂，有望弥补当前以Ⅱ型光敏剂为主导的 PDT 制剂在面对肿瘤缺氧挑战时的不足，为 PDT 领域带来新的突破和发展机遇。  鉴于电荷转移是Ⅰ型 PDT 产生 ROS 的重要步骤，提高光敏剂周围电子丰度于提升Ⅰ型光敏剂效果而言至关重要。Chen 等 [23] 将碘离子引入 BODIPY 得到了激发态寿命更长的Ⅰ型光敏剂IBAB（iodine substituted butoxy-aza-BODIPY），同时将 IBAB 包裹在甲氧基-聚（乙二醇）[methoxypoly(ethyleneglycol)，mPEG]-b-聚 [2-（二异丙基氨基）乙基甲基丙烯酸酯 ][poly(2-(diisopropylamino) ethyl methacrylate，PPDA)] 中，mPEG-b-PPDA 不仅是 IBAB 的载体，其富电子环境在 IBAB 激发时可以提供电子给激发态的 IBAB 促进电荷分离，极大地提升了 IBAB 产生 ROS 效果。Hu 等 [24] 将芴取代的 BODIPY（D）和苝二酰亚胺（A）通过四氢键超分子相互作用组装成超分子光敏剂（DA），在光照射下 D 将电子转移到 A，导致电荷分离形成自由基离子对。该体系通过 2 种途径产生羟基自由基（• OH）：一方面，D 的阳离子自由基通过非氧依赖性方法直接氧化水生成羟基自由基（• OH）；另一方面，A 的阴离子自由基将电子转移到丙酮酸上以实现催化循环，利用丙酮酸氧化水分子产生 • OH。Hu 等 [24] 进一步提出了一种电子受体触发的光诱导电子转移（acceptor-triggered photoinduced electron transfer，a-PET）策略，侧重介绍了长波长激光对电子-空穴对的精细调控，通过结合基于非富勒烯支架的光敏剂和 A 这 2 个有机半导体分子来促进电子-空穴对的分离，显著促进Ⅰ型 PDT 途径产生丰富的 ROS。 2 调控肿瘤代谢增强光动力治疗 除上文提及的乏氧环境外，肿瘤还通过一系列特殊代谢机制来对抗 PDT 的效果。具体而言，肿瘤内部高浓度的 GSH 能够还原 ROS，从而降低 PDT 的杀伤力；同时，自噬途径也被肿瘤利用来拯救受损的细胞，进一步削弱 PDT 的疗效。此外，肿瘤乏氧环境还会促进异常血管的增生，这不仅加剧了肿瘤的恶性进展，还引发了高间质压，进而阻碍了 PDT 治疗制剂的有效吸收。因此，阻断乃至逆转这些代谢机制，对于提升 PDT 的治疗效果具有至关重要的意义。 2.1 阻断有氧呼吸 ATO 是呼吸链复合物Ⅲ抑制剂，Zhao 等 [25] 将 ATO 和 Ce6 通过疏水相互作用结合成纳米粒，显著提高了 ATO 和 Ce6 的溶解度和稳定性，还极大地增强了它们的细胞内摄取能力和肿瘤内部的渗透性。受益于 ATO 和 Ce6 协同机制，抑制有氧呼吸，从而减少耗氧，ATO-Ce6 纳米粒展现出更为强劲的抑制肿瘤生长的 PDT 效果。Ren 等 [26] 将阻断耗氧与供氧策略相结合，在脂质体中同时包埋 MnO2、ATO 以及光敏剂金丝桃素，为在不利环境中发展 PDT 提供了新策略。此外，二甲双胍（metformin，Met），这一常用于 2 型糖尿病治疗的药物，近年来被发现具有抑制呼吸链复合物 Ι 的作用，Sun等[27] 结合了减少耗氧与供氧的双重策略，制备了5'-鸟苷一磷酸（5'-guanosine monophosphate，5'GMP）水凝胶负载 Met 的体系，该系统在近红外光照射下能够局部释放 Met，同时通过将有 CAT 样活性的Hemin@mil88 和 Met 联合，有效提高了 ICG 发挥 PDT 作用时的局部氧气浓度。 2.2 下调谷胱甘肽  为维持细胞氧化还原平衡，肿瘤的高 ROS 必然带来高 GSH 的伴生。GSH 的还原性使其可以断裂二硫键、硫醚等化学键。Wang 等 [28] 联合 PEG和甲基丙烯酸吡啶基二硫化乙酯（pyridyl disulfide ethyl methacrylate，PyDSMA）合成两亲性嵌合物PEG-p，该嵌合物的亲脂 PyDSMA 端不仅用于缀合光敏剂，其独特的吡啶基二硫键更是成为消耗肿瘤内部过剩 GSH 的有力工具。Zhou 等 [29] 设计了一种包括上转换纳米晶体和负载 Ce6 的二硫键介孔有机硅的纳米复合材料 UCN/MON（upconverting nanocrystal/mesoporous organosilicon）。UCN/MON 内部的二硫键可以通过 GSH 的氧化还原反应降解。该纳米晶体不仅通过氧化还原触发的 Ce6 释放提高光敏剂的肿瘤选择性，还有效降低癌细胞中 GSH 的浓度，从而减少 ROS 的消耗。此外，GSH 消耗亦可通过高价金属离子还原实现，Zou 等 [30] 合成了可以在酸性肿瘤微环境中特异性释放铜离子（Cu2+）的 Cu/ZIF-8 纳米颗粒。这些纳米颗粒在GSH 的还原作用下会生成亚铜离子（Cu+），而 Cu+又能与过量的 H2O2 反应生成丰富的 • OH，为肿瘤治疗提供了新的 ROS 来源。 2.3 重塑肿瘤外基质 肿瘤部位脉管异常（如血管流速慢、血管渗漏、迂曲度高、结构不规则），细胞外基质致密和间质压力大，这些特征显著增加了 PDT 制剂和氧气通过血管进入肿瘤的难度。因此，降低间质压力和疏松基质是提升 PDT 疗效的重要途径。Liu 等 [31] 在胰腺肿瘤模型中使用基于纳米颗粒的 PDT，成功扰乱了肿瘤-基质串扰，抑制这种串扰可以持续松弛肿瘤外基质。松弛的基质不仅促进了后续治疗的肿瘤根除，还提高了药物的治疗效率。因此，PDT 可能成为结缔组织增生性癌症的有价值的个体辅助治疗手段。Deng 等 [32] 将一氧化氮（nitric oxide，NO）前药 S 亚硝基硫醇与α-环糊精/PEG 偶联合成了 GSH 敏感的 NO 输送剂，旨在实现多重治疗效果：首先 NO 前药的释放过程需要 GSH 的参与，确保了 NO 在肿瘤微环境中的特异性释放；同时，NO 本身具有氧化 GSH 的能力，进一步耗尽肿瘤细胞中的 GSH，增强 ROS 的杀伤效果；此外，NO 可以引起肿瘤血管的松弛，降低间质压力，从而提高肿瘤部位的氧气和药物蓄积；最后 NO 可以和 ROS 反应产生新的含氮自由基，进一步攻击肿瘤。 2.4 阻断肿瘤细胞自噬 自噬是细胞通过溶酶体清除自身成分的过程，根据溶酶体行为不同可分为以下 3 种类型：1）巨自噬，细胞募集蛋白形成大型自噬体，介导损伤成分进入溶酶体；2）微自噬，受损的细胞器自动和溶酶体结合，期间无大自噬体形成；3）分子伴侣介导自噬，用于水解错误折叠蛋白 [33]。自噬在 PDT 中是一把双刃剑：一方面，ROS 导致的细胞死亡需要自噬的参与；另一方面，肿瘤细胞可以通过自噬，特别是巨自噬，清除 ROS 造成的损伤成分，进而保护自身免受伤害。Xue 等 [34] 在测试新型光敏剂时发现，PDT 处理后细胞内的巨自噬蛋白表达明显增强，使用自噬抑制剂后，PDT 效果得到了显著增强。自噬保护在特定类型的肿瘤 PDT 耐受中起重要作用，阻断自噬往往可消除耐受。  氯喹（chloroquine，CQ）是一种成熟的疟疾治疗药物，作为一种弱碱，CQ 进入溶酶体后可以提升溶酶体的pH值，从而抑制了溶酶体水解自噬体过程。Dai 等 [35] 开发了仿生纳米材料 PCN-CQ@CCM，该材料以具有 PDT 作用的金属有机骨架材料 PCN-224 为载体，搭载自噬抑制剂 CQ，并在表面包被分离的口腔鳞状细胞癌细胞膜（carcinoma cell membrane，CCM）。由于癌细胞膜具有免疫逃避和同源靶向能力，PCN-CQ@CCM 可以逃避巨噬细胞吞噬作用并同源黏附在肿瘤细胞上，增强纳米材料在肿瘤微环境中的保留和吸收。CQ 通过有效抑制保护性自噬通量，进一步加剧了 ROS 致死途径。Xiao 等 [36] 开 发 了 一 种 共 封 装 盐 酸 多 西 环 素（doxycycline hydrochloride，doxy）和Ce6的脂质体纳米药物，其中，Doxy 可以诱导线粒体功能障碍，增加 ROS 生成，从而增强 PDT 的杀伤作用和免疫原性细胞死亡（immunogenic cell death，ICD）。同时，Doxy 通过有效的自噬抑制增加肿瘤细胞表面的主要组织相容性复合体 Ⅰ（major histocompatibility complexⅠ，MHC-Ⅰ）表达，从而提高抗原呈递和细胞毒性淋巴细胞的识别效率，增加肿瘤免疫原性。 3 光动力治疗的联合疗法 PDT 和其他疗法的联用具有很好的优势，例如可以重塑肿瘤免疫抑制环境以放大治疗效果，利用PDT 调控其他疗法协同作用，以及运用成熟技术增强 PDT 治疗等。 3.1 光动力治疗和免疫疗法 近年来，免疫检查点阻断疗法因其在多种肿瘤治疗中的广泛应用而备受关注。PDT 被认为可以通过诱导局部 ICD 来引发全身抗肿瘤反应。PDT 通过杀伤肿瘤细胞，暴露出肿瘤特异性抗原（tumor specific antigen，TSA）和损伤相关分子模式（damage-associated molecular pattern，DAMP）。DAMP 和 TSA 的暴露可以激活肿瘤浸润免疫细胞，诱导这些细胞发生全身免疫反应 [37]。然而，有研究表明，ICD 本身可能进一步恶化肿瘤的免疫抑制环境。具体来说，机体的免疫负反馈机制使得 DAMP 在诱导正向免疫反应的同时，增加了肿瘤免疫检查点的密度 [38]；而 TSA 本身也可能诱导免疫抑制性细胞的产生 [39]。因此，PDT 与免疫检查点阻断剂的联合使用可以逆转 ICD 引起的免疫抑制，有助于实现更有效和持久的抗肿瘤作用。 免疫细胞的抗癌活性受到细胞毒性 T 淋巴细胞相关蛋白 4（cytotoxic T lymphocyte-associated antigen-4，CTLA-4）和 PD-1/PD-L1 等免疫检查点的限制，近年来针对这些检查点开发的单抗对多种恶性肿瘤展现出治疗潜力。Zheng 等 [40] 引入了一种可引发 ICD 的光敏剂，该光敏剂会启动强烈的免疫级联反应，促进了肿瘤微环境中细胞毒性 T 淋巴细胞浸润的增加。Yu 等 [41] 通过 PDT 与光热疗法的自动切换，实现 ICD 期间损伤相关分子模式的顺序生成和释放。Yang 等 [42] 制备了含有小分子光敏剂的黏膜黏附性纳米颗粒，并与灭活悬浮肿瘤细胞直接共孵育。该制剂可以诱导癌细胞的强效免疫原性细胞死亡。随着药物的释放，可以激活安全而强大的肿瘤特异性免疫反应，从而有效抑制术后肿瘤复发和转移。  此外，PDT 可以触发巨噬细胞极化增强免疫效果。Liu 等 [43] 设计了一种嵌合肽工程自递送纳米药物，由光敏剂 Ce6，米喹莫特（R837）和 Toll 样受体激动剂组成，既可以作为光敏剂进行 PDT，还可以将 M2 型肿瘤相关巨噬细胞（tumor-associated macrophage，TAM）极化为 M1 型 TAM，与 ICD 联合激活 T 细胞抗肿瘤免疫。  分化决定簇抗原 47（duster of differentiation 47，CD47）作为细胞表面的“不要吃我”信号，可与巨噬细胞表面受体结合，使机体细胞免于被自体免疫攻击，肿瘤细胞通过高表达 CD47 来实现免疫逃逸。Xiao 等 [44] 制作了一种 pH 双响应胶束，这种胶束本身带负电，在肿瘤外层降解后释放 CD47 单抗并完成电荷翻转，正电部分促进制剂吸收并在溶酶体酸解释放 Ce6，这种双响应逐步释药的方式保护了 CD47 抗体不被降解 ，同时使 Ce6 和 CD47 抗体均在其最合适位置发挥作用。 3.2 光动力治疗和化疗联用   PDT 与化疗的联合使用，提高了治疗效果，尤其是在处理缺氧肿瘤时表现出显著的优势。化疗药物能够提高肿瘤细胞对 ROS 的敏感度，而在 PDT过程中产生的 ROS 不仅可以抑制细胞的药物外排活动，还能增强细胞对药物的摄取 [45]，从而提高了 PDT 在缺氧肿瘤中的疗效，减少了耐药性的发生，加强了癌症根除的效果。  部分化疗药物本身是没有生物毒性的药物前体，而在缺氧条件下它们的细胞毒性可被激活，这一特性使它们可以专一性地治疗缺氧肿瘤。替拉帕嗪（tirapazamine，TPZ）是一种可在低氧条件活化的化疗药，Ma 等 [46] 将 TPZ 连接二硬脂酰磷脂酰乙醇胺（1，2-distearoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine，DSPE）-PEG形成 DSPE-PEG-TPZ，然后装载光敏剂 Ce6，最后封装进可溶性微针中进行递送。PDT 过程中产生的 ROS 会消耗肿瘤区域原本就稀缺的氧气，加速 TPZ 的活化，从而增强治疗效果。除了利用 PDT 加重缺氧条件来激活化疗前药外，PDT 产生的 ROS 本身也可以作为一种信号，触发化疗药物的释放。Wang 等[47] 合成了 GSH 反应性前药（BP），其中以 GSH 激活的 BODIPY 作为药物载体，抗肿瘤药物 7-乙基-10-羟基喜树碱（7-ethyl-10-hydroxycamptothecin，SN38）作为离去 基 团。BP 分 子 在 水 中 自 组 装 形 成 纳 米 前药，BODIPY 部分经 PDT 照射后产生 ROS 触发细胞氧化还原机制产生更高浓度 GSH，高浓度 GSH 亲核取代 BP 的 SN38 部分导致 SN38 的释放，同时使 BP 解聚，停止 ROS 的产生。缺氧肿瘤内含有丰富的硝基还原酶（nitrate reductase，NTR），这种酶在缺氧环境下活性更强。Yang 等 [48] 使用偶氮苯接头连接喜树碱（camptothecin，CPT）和 BODIPY 形成乏氧响应前药 CPT-BODIPY，前药继续组装成纳米粒用于肿瘤治疗，在光照条件下，纳米粒发挥 PDT 治疗，同时前药在乏氧条件下释放 CPT，用于杀伤肿瘤细胞，这种设计不仅提高了治疗效果，还能减少不良反应的发生。 3.3 光动力治疗和放射疗法的结合 PDT 依赖于光穿透皮肤来激活光敏剂，其常用的治疗波长主要集中在近红外至可见光范围内。然而，即便是在深层皮肤穿透方面表现优异的近红外光，其穿透能力也远不及放射疗法（radiation therapy，RT）中使用的高频电离辐射，如 X 射线。一些物质，如闪烁晶体，其具备吸收高频电磁波后发出较长波长可见荧光的能力 [49]。这一特性为将闪烁晶体纳米颗粒与 PDT 光敏剂结合使用提供了可能，利用 RT 产生的强大穿透力的高频辐射来激活深层组织中的 PDT，即所谓的 RT-PDT 疗法。Jiang 等 [50] 组建了一种双核树枝状 RT-PDT 平台，该平台以纳米闪烁体氟化钙（calcium fluoride，CaF2）为核心，外层覆盖由 PEG 修饰的聚酰胺（polyamidoamine，PAMAM）树枝状大分子。通过将光敏剂 RB 与 PAMAM 分子表面的官能团形成共价键连接，实现了药物在树枝状大分子表面和内部的有序装载。考虑到 PDT 可以激活肿瘤的血管生成机制，PAMAM 的剩余空间装载了抗血管生成药物舒尼替尼，旨在阻断肿瘤的新血管形成。实验结果显示，采用多次低剂量的 RT 辐照策略比单次大剂量辐照更为有效，这不仅提高了治疗效果，而且对于减轻患者的不良反应至关重要。 4 结语与展望 PDT 作为一种非侵入性疗法，凭借其具有低毒性、与化疗药物联合使用时无重叠毒性以及没有显著的不良反应（如纤维化）的优点，展现了在疾病联合治疗中的巨大潜力。基于 PDT 的精确疗法主要集中在发展新光敏剂、探究和理解新的光动力学机制、发展新纳米技术和成像工具以及肿瘤模型的集成和发现。随着肿瘤学研究的深入，肿瘤乏氧、高还原性物质和免疫抑制的环境限制了 PDT 的实际效果，然而，新型纳米光敏剂的出现对 PDT 过程更深层次的理解以及各种新纳米材料和技术的融合应用，极大地突破了肿瘤 PDT 临床前研究的障碍。这些进展不仅提升了 PDT的效果，还使得单一制剂能够同时达到增氧、改善免疫环境、逆转肿瘤代谢、实现药物的精准释放以及多种治疗方法的联合使用等多重目标。  自 PDT 首次被美国食品药品监督管理局（Food and Drug Administration，FDA）批准用于膀胱癌的治疗以来，该疗法已扩展到眼科、皮肤科及肿瘤学等多个领域 [4]。尽管 PDT 在临床上已被证实对于局部肿瘤（如前列腺癌、脑癌和膀胱癌）的微创治疗具有高度的时间和空间控制能力，并且不良反应较小，但在广泛癌症尤其是转移性疾病中的应用仍面临挑战。随着免疫疗法的兴起，PDT 结合纳米制剂为深层肿瘤的免疫治疗提供了新的可能性。例如，免疫疗法并不适用于所有类型的癌症，原因之一是免疫相关的剂量限制毒性和免疫细胞无法到达肿瘤，特别是富含基质的肿瘤，如胰腺癌。而纳米光敏药物可以穿透肿瘤的基质、细胞和血管，促进 T 细胞向肿瘤区域输送。此外，PDT 通过调节肿瘤及其血管的渗透性，有助于优化药物剂量控制和免疫检查点抑制剂及细胞治疗的时机选择，从而实现肿瘤免疫治疗的精准管理。综上所述，PDT 的应用前景将不局限于疾病局部治疗，更在于其在临床肿瘤联合治疗中有重要的发展潜力。、 参考文献： [1]  国家统计局 . 中国统计年鉴 2023 [EB/OL]. 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