近日，黄河科技学院医学部付丽娜副教授（第一作者兼通讯作者），南京大学金鑫博士及华中科技大学同济医学院霍俊峰博士（共同通讯作者）团队联合在国际权威期刊《European Journal of Medicinal Chemistry》（IF：5.9）发表题为“From molecular design to immune remodeling: Advances in perylene diimide-based multimodal cancer therapies” 的重磅综述论文，这标志着黄河科技学院医学部在癌症多模态治疗领域的研究达到国际前沿水平，也彰显了医学部近年来科研实力的跨越式提升。

付丽娜副教授深耕苝酰亚胺衍生物（PDIs）研究16年，以长期坚守与持续创新成为该领域的中坚力量。她不仅带领团队系统梳理了2015-2025年间PDIs在癌症治疗领域的核心进展，更以自身多年研究为基石，揭示了从分子设计到免疫重塑的完整作用链条，为下一代癌症多模态疗法的开发提供了全新思路与理论支撑。

1.研究概述

苝二酰亚胺（PDI）是一种具有高光稳定性的可编程诊疗平台，其酰亚胺位和海湾位可通过药物化学修饰实现功能调控。研究发现，通过供体-受体调控、π-共轭扩展/融合及聚集控制等分子工程策略，可将PDI的吸收光谱拓展至近红外二区（NIR-II，1000-1700 nm），并在低辐照度下实现光热转化与I/II型光动力途径的可编程分配。

在治疗机制上，PDI衍生物通过侧链和拓扑结构设计，可精准靶向线粒体、溶酶体、内质网和细胞核等亚细胞器，通过代谢/氧化应激重编程、诱导铁死亡等方式克服多药耐药性；核靶向PDI可作为G -四链体（G4）选择性稳定剂和双链 DNA结合剂，下调致癌转录，具备不依赖光照的化疗潜力。在免疫调节方面，线粒体靶向PDI诱导的急性损伤可触发免疫原性细胞死亡（ICD），释放线粒体DNA激活cGAS-STING通路，同时抑制ENPP1酶延长cGAMP存续时间，实现“冷肿瘤”向“热肿瘤”转化，增强免疫检查点阻断疗法的响应性。

2.研究背景

癌症治疗已进入多模态协同与免疫治疗结合的新时代，但传统疗法仍面临肿瘤异质性强、靶向性不足、免疫抑制微环境等瓶颈。光疗（光热治疗PTT、光动力治疗PDT）因具有时空可控性优势被广泛关注，但单一光疗存在组织穿透浅、缺氧环境下疗效受限、难以引发系统性抗肿瘤免疫等问题。

PDI作为一种刚性π-共轭发色团，具有优异的光稳定性和模块化修饰特性，其酰亚胺位可调控溶解性与靶向性，海湾位/核心区域工程可调节激子耦合与非辐射衰减，为多模态治疗功能集成提供了理想骨架。近年来，PDI的分子工程已实现从可见区/近红外一区到近红外二区的吸收拓展，但如何将其光物理特性与亚细胞器靶向、免疫调控机制深度整合，构建兼具化疗、代谢干预与免疫激活功能的单一分子平台，仍是领域内亟待解决的关键问题。此外，PDI在体内的生物相容性、靶向递送效率及免疫重塑的分子机制也需要系统阐明。

3.研究方法与结论

研究证实，PDI通过精准的分子设计的亚细胞器靶向策略，可实现多模态癌症治疗与免疫重塑的协同作用。在分子层面，供体-受体平衡、硫代化修饰、聚集状态调控及自由基稳定化等策略，是优化PDI光热/光动力性能的核心杠杆；在细胞层面，线粒体靶向PDI可通过氧化应激触发ICD与cGAS-STING通路激活，溶酶体靶向PDI能通过pH响应自组装克服多药耐药，核靶向PDI则可通过调控G -四链体实现基因层面的肿瘤抑制；在整体层面，PDI基疗法可通过重塑肿瘤微环境（如CAF重构、M2型巨噬细胞极化），增强效应T细胞浸润，与免疫检查点阻断疗法形成协同。

同时，研究明确了PDI的结构-聚集-光谱-功能关系，为其作为单一分子平台整合化疗、代谢干预与免疫激活功能提供了设计原则。与传统有机光敏剂（卟啉、BODIPY 等）和无机纳米平台相比，PDI在光稳定性、模块化修饰及免疫调控集成方面具有独特优势，为临床转化提供了可行路径。

4.创新点

（1）突破传统光疗局限，通过PDI分子工程实现NIR-II区吸收与I/II型光动力、光热治疗的可编程调控，提升深层肿瘤治疗效果与缺氧环境适应性。

（2）建立亚细胞器精准靶向策略，将PDI的细胞毒性与代谢重编程、铁死亡诱导、免疫信号激活等机制耦合，实现“靶向治疗+免疫激活”双重效应。

（3）揭示PDI诱导ICD与cGAS-STING 通路激活的分子机制，通过抑制ENPP1延长免疫信号存续，为“光疗+免疫检查点阻断”联合疗法提供新靶点。

（4）构建PDI的结构-功能模块化设计体系，实现化疗、光疗、代谢干预与免疫重塑功能的单一分子集成，简化治疗方案并降低系统毒性。

5.图文赏析

基金支持：

本研究由河南省科技攻关项目（252102310406）、郑州市基础与应用基础研究项目（ZZSZX202420）、2025年度郑州市医疗卫生领域科技创新项目（2025YLZDJH423）、河南省新一轮重点学科-药学（教研〔2023〕414号）及国家级大学生创新项目（202511834011）资助。