欧洲杯官网、放射医学与辐射防护国家重点实验室分子影像与核医学研究中心在稀土纳米探针用于脑胶质瘤诊疗方面取得新进展,相关成果以“Dye-Sensitized Rare Earth Nanoparticles with Up/DownConversion Luminescence for On-Demand Gas Therapy ofGlioblastoma Guided by NIR-II Fluorescence Imaging”为题发表在Advanced Healthcare Materials杂志上论文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adhm.202102042

 

胶质母细胞瘤是最常见的脑肿瘤,具有侵袭性强、预后差、复发率高的特点,完全治愈脑胶质瘤非常具有挑战性。因此,开发新型有效的治疗方法对于降低死亡率具有重要意义。目前,由于药物渗透性低和肿瘤血管渗漏的问题,很多药物不能高效地扩散到实体肿瘤内部,导致肿瘤治疗效果不理想。相对而言,气体药物因其更好的渗透性而更具有吸引力,在肿瘤治疗中显示出广阔的应用前景。然而,气体分子的精准控释是肿瘤气体治疗亟待解决的关键问题。

在前期工作中,分子影像与核医学研究中心团队基于稀土纳米颗粒构筑了一系列多功能纳米探针发现了纳米探针光热转化以及荧光转化的尺寸依赖性和入射波长依赖性,实现了肿瘤及血管的多模式NIR-IIMRICT)成像Biomaterials, 2018, 175, 30-43Bioconjugate Chem., 2020, 31, 340-351Sci. Bull., 2021https://doi.org/10.1016/j.scib.2021.11.008此外,利用近红外染料IR-808敏化稀土纳米颗粒,实现了下转换NIR II荧光的显著增强,并用于原位胶质母细胞瘤的NIR II荧光成像和成像引导下的手术切除Biomaterials, 2019, 219, 119364Nano Today 2020, 34, 100905)。在上述工作基础之上,研究团队首先构建同时具有上转换和下转换发射的NaYF4:Yb/Tm@NaYF4:Nd核壳纳米颗粒,并在其表面修饰了SO2气体前药分子ATDNIR-II有机染料分子IR-808。研究结果表明,染料敏化可以同时增强稀土纳米颗粒的上/下转换发光。808 nm的近红外光激发下,纳米颗粒的上转换发光增强了28倍,能够有效激活ATD分子以实现SO2气体的按需释放其下转换发光增强了5倍,可用于原位脑胶质瘤NIR-II荧光成像研究团队进一步探究了光响应释放的SO2气体对肿瘤的杀伤机制,结果表明SO2气体通过下调p62蛋白表达,上调LC3-II/LC3-I比值,诱导肿瘤细胞促凋亡自噬,最终抑制肿瘤的生长。总之,本研究展示了稀土纳米颗粒在肿瘤成像和光控治疗中的潜力。

    苏州大学硕士研究生刘政云宝凤为本论文共同一作。放射医学与辐射防护国家重点实验室李桢教授通讯作者。苏州大学为该论文第一单位。该工作得到国家重点研究发展计划(2018YFA0208800),国家自然科学基金(81971671),江苏省重点研究研发项目(BE2019660)等项目的共同资助。