纳米基于聚集诱导发光的诊疗一体化纳米
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注：文末有研究团队简介及本文作者科研思路分析
胆管癌是一种胆道原发恶性肿瘤，多发生于肝门部胆管，早期无特殊临床症状，诊断困难。90%医院就诊，但此时多属于中晚期，失去了根治性手术的机会，加之对放疗和化疗均不敏感，使得胆管癌的治疗非常棘手，患者5年存活率不到40%。姑息性的经皮穿刺胆管引流或内镜下支架置入胆管引流术能通过减轻皮肤瘙痒、疼痛和胆管炎的程度提高患者的生活质量,但对于延长生存期作用甚微。对于不能手术切除的胆管癌，光动力疗法是一种较新颖的局部微创疗法。其原理是光敏剂能选择性地聚集在肿瘤部位，用特定波长的光照射能使肿瘤部位的光敏剂活化，将能量传递给周围的氧生成具有细胞毒性的活性氧（主要是单线态氧），从而破坏肿瘤组织。目前，已有多项临床研究证实光动力治疗联合胆道内支架置入或单独光动力治疗能显著改善胆管癌患者中位生存期和临床症状。
光敏剂的性能在光动力治疗中起着至关重要的作用。但目前临床应用的光敏剂（如卟啉类）存在组织选择性差和聚集诱导淬灭等问题，在很大程度上限制了光敏剂的应用。选择性差导致了传统光敏剂可在正常人体组织沉积，诱发一系列副反应，如光过敏反应。此外，类似于大多数传统荧光分子在分散状态发出强荧光，使用过程中增加浓度或将其包裹于纳米载体时，光敏剂的光化学效率会急剧下降，这归因于分子间形成π-π堆积或者荧光分子自吸收等，即所谓的聚集诱导淬灭效应。该特点是传统光敏剂的内在特性，因此很难改善。年，香港科技大学的唐本忠教授首次提出，存在一类与聚集诱导淬灭效应相反的分子，在分散状态下微弱发光或者不发光，而在聚集态时光化学效应显著增强，即聚集诱导发光效应（AIE），他们对其机制进行了深入研究，现已广泛应用于生物医药和光电等重要领域。这类分子在使用过程中无需控制浓度，也不必担心将其包裹入纳米载体后发生聚集，在此状态下可以发出更强的荧光，具有更好的光敏效应。因此，具有聚集诱导发光特性的光敏剂在实际应用中更具优势。鉴于这一特点，华中科技大学同医院郑启昌教授团队、新加坡国立大学刘斌教授团队和香港科技大学唐本忠教授团队合作，利用自主合成的AIE分子作为光敏剂结合靶向纳米载体技术开发的基于聚集诱导发光的诊疗一体化纳米探针很好地弥补了上述缺憾。
该纳米探针以二硬脂酰基磷脂酰乙醇胺-聚乙二醇DSPE-PEG为载体，包裹合成得到的具有光敏效应的AIE分子(TTD)作为光敏剂，表面修饰环状精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(Arg-Gly-Asp)短肽(cRGD)作为细胞表面整合素和纳米探针相互作用的识别位点，介导细胞对探针主动摄取。通过自组装方式得到的纳米探针直径约30nm，最佳激发和发射波长为nm和nm，展示了优异的光学特性和活性氧产率。
该纳米探针在体外和体内实验中表现出良好的肿瘤靶向性。探针通过小鼠尾静脉注射入血循环，由于肿瘤血管内皮的不完整性，纳米颗粒会通过内皮细胞间的空隙进入肿瘤组织内，即所谓的被动靶向效应。间隙内的纳米颗粒在表面修饰的配体和肿瘤细胞表面特异性受体的介导下被肿瘤细胞主动摄入胞内。在适当波长光照的激发下，肿瘤细胞内的探针发出红色荧光显示肿瘤轮廓。在肿瘤荧光图像的引导下，继续光照会激发AIE分子发生光化学反应，产生活性氧诱导肿瘤细胞死亡。体内和体外实验均证实了该探针良好的光毒性和效应可控性。
这一研究成果近期发表在ACSNano上，文章的第一作者是华中科技大学同医院的李民医生、高杨博士生和新加坡国立大学的袁友永博士。
该论文作者为：MinLi,YangGao,YouyongYuan,YuzheWu,ZifangSong,BenZhongTang,BinLiu,QiChangZheng
