苏州大学放射医学与辐射防护国家重点实验室、苏州医学院欧洲杯官网史海斌教授团队在光调控的肿瘤精准诊疗研究方面取得新进展,相关成果以“A Tumor-targetable NIR Probe with Photoaffinity Crosslinking Characteristics for Enhanced Imaging-Guided Cancer Phototherapy”为题于23日发表在国际知名学术期刊Chemical Science上,论文链接:https://doi.org/10.1039/D2SC06413H

小分子探针以其合成简便、无创、生物相容性好等优势,在肿瘤诊断与治疗方面展示出巨大的临床应用前景。但由于其较小的分子量,很容易被细胞或组织代谢清除出去,致使其肿瘤利用度和滞留时间非常低,导致肿瘤的诊疗效果不佳。因此,为了提高肿瘤药物的生物利用度,临床上只能通过使用大剂量或者采用多次给药的方式来提高诊疗疗效,这往往会给机体带来较大的毒副作用。纳米材料由于其较大的尺寸以及独特的EPR效应,虽然能一定程度上延长其在肿瘤病灶的滞留时间,但大量纳米材料在体循环过程中会被内皮网状系统(RES)摄取,不可避免会给机体带来一定的伤害。因此,研发肿瘤靶向的长滞留型诊疗一体化探针,对于肿瘤灵敏性诊断及高效治疗的实现具有重要意义。

1.一种具有光亲和交联特性的肿瘤靶向NIR荧光探针用于影像引导下肿瘤的高效光热治疗

在最新研究中,史海斌教授课题组创新性地提出一种时空可控的光触发探针定点锚定策略,利用探针在405 nm激光的引发下可共价交联到生物大分子的特性,实现了探针在肿瘤病灶区域的高富集与长滞留。该探针主要由肿瘤靶向基团叶酸、光交联剂diazirine和近红外荧光染料Cypate三部分组成。探针DACF对小鼠乳腺癌细胞表现出较低的细胞毒性和优异的靶向性。当探针特异性靶向和进入肿瘤细胞后,在405 nm激光的照射下,diazirine基团会被转化为高活性的卡宾中间体,通过与C-HO-HN-HS-H发生插入反应,快速地以共价键形式交联于肿瘤内的生物大分子上,从而提高探针在肿瘤病灶的摄取和滞留效应,实现对活体乳腺癌肿瘤的长时间灵敏性成像。进一步利用Cypate染料优良的光热性能,在808 nm激光的照射下,可以对肿瘤进行高效的光热治疗,实现肿瘤的彻底消融。总之,该时空调控的光触发定点锚定策略,为开展肿瘤的精准诊疗研究提供了新思路。

苏州大学2015级硕士生孙瑞和2022级博士生张誉荠为本文的共同第一作者,放射医学与辐射防护国家重点实验室史海斌教授和程侠菊讲师为本论文的共同通讯作者,苏州大学为该论文的第一单位。该工作得到国家自然科学基金重大研究计划、国家自然科学基金面上项目、江苏省重点研发计划及江苏省放射医学与防护重点实验室开放课题等项目的共同资助。