肖玉玲副教授和洪学传教授课题组在长循环肿瘤成像和手术导航切除上取得新进展

　　

近日，美国化学会旗下药物化学领域著名期刊《药物化学》（Journal of Medicinal Chemistry）在线发表了我院肖玉玲副教授和洪学传教授团队在近红外二区（NIR-II，1000-1700 nm）有机小分子长循环肿瘤成像荧光团的设计及手术导航切除的最新研究成果。论文题目为“自组装长血液循环的近红外二区小分子荧光探针用于癌症成像和成像引导的手术切除“（Self-assembled NIR-II Fluorophores with Ultralong Blood Circulation for Cancer Imaging and Image-guided Surgery，J. Med. Chem., 2021, https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jmedchem.1c01615）。我院博士生李扬，武汉大学动物实验中心教师高建峰和杭州师范大学王淑萍为共同第一作者，美国犹他大学Peter J. Stang教授，杭州师范大学李世军教授以及我院洪学传教授和肖玉玲副教授为共同通讯作者。该研究得到病毒学国家重点实验室、科技部重大研究计划、国家自然科学基金面上等项目资助。

采用常规术前成像、双手触诊和目测检查，完全切除最后剩下的1%-2%的肿瘤组织而不造成附带周围组织的损害仍然具有极大的挑战。为了克服这一限制，在癌症的临床治疗中人们引入了一些新的技术手段，如实时的近红外一区（NIR-I, 700–900 nm）荧光图像引导手术导航。然而，这些新的技术仍受到相对较低的时空分辨率和穿透深度以及有限的时间窗口的影响。与可见光（400–650 nm）和NIR-I光相比，近红外二区窗口（NIR-II，1000–1700 nm）的荧光成像因其无与伦比的时空分辨率和更深的组织穿透力而引起了极大的关注。另外，小分子自组装纳米探针结合了小分子的简单性和纳米颗粒增强的肿瘤聚集性，可以减少或消除不良的“生物污垢”，以减缓清除速度并避免不良的免疫反应，该课题组设计与合成了基于噻吩噻二唑（TTD）的衍生荧光团L6-PEG_nk (n = 1, 2, 5)作为新一代近红外二区探针，它们在水中具有优异的防污性能和较高的荧光量子产率，探针L6-PEG_2k可以自组装成纳米胶束，延长循环寿命，防止网状内皮系统（RES）摄取。在体内表现出较小的免疫原性、超长血液循环和超高的成像对比度。L6-PEG_2k可通过腹腔或静脉注射实现出色的CT-26和U87MG肿瘤靶向性和超长的肿瘤滞留时间。在动物模型中，可在较长的时间窗口（48–144小时）里，在近红外二区成像的引导下成功切除皮下U87MG肿瘤和原位脑胶质瘤。L6-PEG_2K作为具有长循环的自组装分子探针可用于常规术前肿瘤评估和术中精确成像引导切除。