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中国科学技术大学实现肿瘤光热治疗和疗效实时成像评估
2020-07-31 15:17:00
中国科学技术大学
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  2020年7月29日,国际著名学术期刊《ACS Nano》在线发表了中国科学技术大学化学与材料科学学院梁高林教授课题组与安徽医科大学第二附属医院王龙胜主任医师课题组的合作研究成果,文章标题为《A Self-Evaluating Photothermal Therapeutic Nanoparticle》。该文章报导了一种有机纳米粒子用于肿瘤光热治疗及疗效实时成像评估的“智能”策略,在肿瘤治疗与疗效评估一体化方面取得了重要进展(ACS Nano, 2020, DOI:10.1021/acsnano.9b10144)。

  光热治疗由于其非侵入性、时空控制精确、特异性强、肿瘤破坏效率高等优点,已成为肿瘤治疗领域的研究热点,有望用于临床上多种癌症的治疗。目前临床上癌症治疗疗效评估主要依赖于细胞学、组织病理学和影像学,治疗和疗效评估是分离的。因而,临床上肿瘤治疗及其疗效评估一体化仍然面临着巨大的挑战。梁高林教授基于本课题组特色的CBT-Cys点击缩合反应,合理设计并合成了有机小分子染料Cys(StBu)-Asp-Glu-Val-Asp-Lys(Cypate)-CBT (Cy-CBT),很便捷地制备了荧光猝灭的光热纳米粒子Cy-CBT-NP。Cy-CBT-NP被肿瘤细胞摄取后,在808 nm激光照射下,肿瘤接受光热治疗。在光热治疗过程中,肿瘤细胞发生凋亡,激活凋亡蛋白酶caspase 3 (Casp3)。Casp3特异性地识别剪切Cy-CBT-NP中的DEVD序列,使得Cy-CBT-NP解组装生成小分子片段Cy-CBT-NP-Cleaved,并伴随着近红外荧光的点亮(见下图)。由于光热治疗效率、Casp3活性以及近红外荧光的点亮程度三者是呈正相关关系,因此该“智能”纳米粒子Cy-CBT-NP可通过监测近红外荧光的点亮来准确、实时地评估肿瘤光热治疗效果。与传统的肿瘤疗效评估方法相比,该策略具有实时性,可帮助医生及时调整治疗方案。作者希望这种“智能”策略不久就可以用于临床实体肿瘤的光热治疗及其疗效的实时评估。

  该论文的第一作者为中国科学技术大学化学与材料科学学院硕士生王延芳和博士生杜蔚。安徽医科大学第二附属医院王龙胜主任医师和中国科学技术大学梁高林教授为共同通讯作者。

  该项目研究得到国家杰出青年科学基金、基金委创新研究群体项目以及国家重点研发计划的资助。

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