苏州大学放射医学与辐射防护国家重点实验室、医学部欧洲杯官网史海斌教授课题组在肿瘤诊疗一体化研究领域取得新进展,相关研究成果以Smart On-Site Immobilizable Near-Infrared II Fluorescent Nanoprobes for Ultra-Long-Term Imaging-Guided Tumor Surgery and Photothermal Therapy为题于311日在线发表在ACS Appl. Mater. Interfaces 杂志上。论文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.0c22555

提高探针在肿瘤病灶的积聚量和延长其滞留时间有利于实现活体肿瘤的高灵敏长时间成像示踪,同时也有助于开展影像导航下的肿瘤手术切除。传统小分子探针由于体内代谢较快,在肿瘤的积聚量一般较少,滞留时间短,不利于活体肿瘤的长时间高效成像。近年来,肿瘤微环境介导的探针自组装策略被广泛报道用于改善探针的肿瘤摄取量及滞留时间,实现了活体肿瘤的高灵敏成像与有效治疗。

1. 近红外II区纳米探针ZM1068-NPs的制备及肿瘤的诊疗一体化研究示意图

在最新研究中,史海斌教授课题组“独辟蹊径”创新性地提出设计与构建具有肿瘤定点锚定功能的新型近红外II区荧光纳米探针ZM1068-NPs。该探针由两亲性聚合物mPEG5000-PCL3000包裹近红外二区荧光染料ZM1068制备而得,其在水溶液中具有良好的荧光量子产率、分散性和化学稳定性。当探针经尾静脉注射入小鼠体内后,通过EPR效应蓄积在肿瘤区域,在微环境作用下纳米颗粒缓慢解离,NIR II染料ZM1068从聚合物中释放出来,会与肿瘤微环境内含巯基生物大分子发生氯-巯基亲核取代反应,共价键交联在一起,从而牢牢地锚定于肿瘤细胞内,有效提高了荧光染料在肿瘤病灶区域的摄取量及滞留时间,活体肿瘤的成像时间可长达7天之久,在近红外II区成像的引导下成功开展了乳腺癌肿瘤的切除。进一步利用染料ZM1068优异的光热转化特性,通过808 nm激光照射肿瘤部位,还成功实现了近红外二区荧光成像引导下的肿瘤光热治疗(图1)并取得良好的治疗效果。该研究成果为临床开展肿瘤的诊疗一体化研究提供了新策略。

苏州大学医学部欧洲杯官网2018级硕士研究生张誉荠为该论文第一作者,国重室史海斌教授为通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金重大研究计划培育项目(91959123),国家自然科学基金面上项目(22077092),江苏省重点研发计划(社发)项目(BE2018655)等基金的资助。