Temperature Self-Limited Intelligent Thermo-chemotherapeutic Lipid Nanosystem for P-gp Reversal Time Window Matched Pulse Treatment of MDR Tumor

化学 生物物理学 光热治疗 纳米技术 材料科学 生物
作者
Jiyuan Zhou,Weiyang Shen,Wenna Feng,Xin Zhang,Tongyu Wu,Jianping Zhou,Zhigui Su,Tingjie Yin
出处
期刊:Nano Letters [American Chemical Society]
标识
DOI:10.1021/acs.nanolett.4c02978
摘要

Mild photothermal therapy (PTT) shows the potential for chemosensitization by tumor-localized P-glycoprotein (P-gp) modulation. However, conventional mild PTT struggles with real-time uniform temperature control, obscuring the temperature–performance relationship and resulting in thermal damage. Besides, the time-performance relationship and the underlying mechanism of mild PTT-mediated P-gp reversal remains elusive. Herein, we developed a temperature self-limiting lipid nanosystem (RFE@PD) that integrated a reversible organic heat generator (metal-phenolic complexes) and metal chelator (deferiprone, DFP) encapsulated phase change material. Upon NIR irradiation, RFE@PD released DFP for blocking ligand–metal charge transfer to self-limit temperature below 45 °C, and rapidly reduced P-gp within 3 h via Ubiquitin-proteasome degradation. Consequently, the DOX·HCl-loaded thermo-chemotherapeutic lipid nanosystem (RFE@PD-DOX) led to dramatically improved drug accumulation and 5-fold chemosensitization in MCF-7/ADR tumor models by synchronizing P-gp reversal and drug pulse liberation, achieving a tumor inhibition ratio of 82.42%. This lipid nanosystem integrated with "intrinsic temperature-control" and "temperature-responsive pulse release" casts new light on MDR tumor therapy.
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