目前,癌症的转移已经成为大多数癌症病人死亡的主要原因。然而,对癌症转移的准确诊断依旧是一项具有挑战性的工作。光学成像技术因其廉价、无损以及便于实时观测等优势,已经成为癌症诊断的一项重要工具。但迄今为止,用于癌症诊断的光学探针还很缺乏,难以满足准确诊断癌症转移的需求。因此,开发用于癌症转移诊断的新型光学探针有着重要的意义。
我校化学化工学院蒋锡群课题组成员在上一阶段性成果(Nature Communication, 6:5843, 2015)的基础上又制备了一种可以准确检测体内癌症转移的纳米光学探针。这一纳米探针是由生物相容性的聚己内酯-聚乙烯吡咯烷酮嵌段共聚物和磷光发射的铱配合物大分子共组装而成的纳米胶束。该纳米胶束探针对乏氧具有高度的敏感性,其光学信号位于对活体组织有较强穿透性的近红外波段。乏氧与癌症的发生、发展和转移息息相关,癌细胞的异常增殖会产生局部的乏氧微环境,而乏氧响应的光学探针则正可以检测这一异常的现象。
作者使用小鼠癌症转移模型测试了所制备的纳米光学探针对体内癌症转移的检测效果,将该纳米探针通过静脉注射到小鼠体内后,对小鼠进行全身光学成像。结果表明,纳米探针的光学信号在发生癌症转移的部位被选择性地增强,而正常组织的背景光学信号则很弱。经测试,癌症的淋巴结转移以及肺部转移均可以通过这一纳米探针来实现高灵敏的无创检测(图1)。该实验结果为癌症转移的诊断研究提供了一种新的思路。
该研究成果于2015年6月3日作为卷首页(Frontispeice)在线发表于Angewandte Chemie International Edition上(Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 8094 – 8099, DOI: 10.1002/anie.201582861)(图2)。论文的第一作者为2012级博士研究生郑先创同学,通讯作者是化学化工学院蒋锡群教授。该工作得到了国家自然科学基金项目(No. 51033002, 21474045, 51273090)、高等学校博士学科点专项科研基金以及长江学者与创新团队发展计划的支持。(化学化工学院 郑先创)
图1 纳米光学探针检测小鼠癌症的淋巴转移和肺转移
图2 Angew. Chem. Int. Ed. 卷首页(Frontispeice)报道该研究工作