冯海涛/唐本忠等合作最新Nature子刊
恶性肿瘤因其病理复杂性与高复发率,往往能够逃逸传统治疗手段。
2026年6月12日,宝鸡文理学院冯海涛、香港中文大学唐本忠、赵征、哈尔滨医科大学侯大勇共同通讯在
Nature Communications(IF=15.7)
在线发表题为
Integrated theranostic nanoplatform empowers precision cancer care via radionuclide-labeled NIR-II aggregation-induced emission luminogens
的研究论文。
本研究对第二近红外窗口(NIR-II)聚集诱导发光光敏剂进行改性,依次偶联叶酸与多齿配体(DOTA),再采用⁶⁸Ga进行放射性标记,构建一体化诊疗纳米平台。
该策略不仅提升了肿瘤靶向精准度,还赋予纳米颗粒[⁶⁸Ga]DOTA-FA-BBTD-4CNPs优异的正电子发射断层显像/计算机断层扫描(PET/CT)成像性能。该纳米颗粒可特异性靶向并高亲和力结合胶质母细胞瘤细胞表面的叶酸受体α;静脉注射0.5小时后,PET/CT即可清晰勾勒肿瘤边界,且在12小时手术窗口期内,荧光成像可精准引导肿瘤切除。
此外,基于聚集诱导发光(AIE)光敏剂的该平台可通过局部高温与活性氧(ROS)生成,同步实现协同光疗,有效诱导肿瘤细胞凋亡与细胞周期阻滞,在雌性小鼠模型中抑制肿瘤复发。该多功能诊疗一体化纳米平台推动了肿瘤诊疗技术的发展,具备良好的临床转化前景。

癌症是全球致死率最高的疾病之一,目前发病率持续攀升。传统疗法仍是恶性肿瘤治疗的主要手段,但这类方式易造成机体组织损伤、引发全身毒性,还存在肿瘤复发及继发癌的风险。
近年来,癌症诊疗一体化技术取得突破性进展,该技术将精准诊断与靶向治疗整合为一体,在基础研究与临床应用中均具备广阔前景。纳米诊疗平台能够提升治疗效果、降低脱靶毒性,优势显著。但同时,研发兼具高效影像诊断与协同治疗功能的纳米体系仍面临诸多难题。因此,构建兼具优异生物相容性、成像能力与治疗效果的多功能诊疗一体化纳米平台,仍是一大挑战。
荧光成像(FLI)凭借高选择性、高灵敏度、低成本、可重复性强等优势,已成为无创肿瘤诊断的重要技术。在各类光敏剂中,基于第二近红外窗口(NIR-II,1000–1700nm)的AIEgens荧光成像优势突出,该波段组织衰减弱、自体荧光干扰少、附带损伤小且检测灵敏度更高。
尽管基于AIEgens的荧光成像引导多模式光疗已取得长足进步,但如何平衡诊断性能与治疗效果,仍是需要考量的问题。
在医学影像诊断技术中,正电子发射断层显像/计算机断层扫描(PET/CT)因灵敏度高、可实现全身定量分析而备受关注。该技术可对患者进行全面评估,对多发病灶及转移灶的早期检出至关重要。放射性核素常作为显像组分,先与螯合剂结合,再偶联多肽形成多肽-放射性核素复合物。
¹⁸F、⁶⁸Ga、¹²³I等正电子核素半衰期较短(1~10小时),可减少辐射暴露时长,安全性良好,是PET/CT显像的理想核素。目前,将光敏剂与放射性核素标记相结合的研究,大多局限于PET/FLI双模态影像诊断。传统光敏剂普遍存在聚集诱导荧光猝灭(ACQ)效应。
部分研究虽尝试整合诊断与治疗功能,但治疗方案较为单一,仅依靠光敏剂开展单一模式治疗,无法有效抑制肿瘤复发。综上,构建AIEgens联合PET/CT的一体化平台,有望同时实现多模态成像与肿瘤协同治疗。但据目前所知,该类体系尚未得到深入研究。

图形摘要(图源自
nature communications
)
本研究构建了集“放射性诊断/荧光引导手术/靶向治疗”于一体的三位一体协同治疗体系,为肿瘤治疗提供了全新思路。首先将BBTD-4C包载于功能化两亲分子DSPE-PEG2000-FA与DSPE-PEG2000-DOTA中,制备得到水溶性良好的纳米颗粒DOTA-FA-BBTD-4CNPs;再利用两亲分子DSPE-PEG2000-DOTA进行封装,并螯合放射性核素⁶⁸Ga,最终得到可用于PET/CT显像的[⁶⁸Ga]DOTA-FA-BBTD-4CNPs。
经静脉注射后,纳米颗粒表面的叶酸(FA)可靶向识别肿瘤细胞高表达的叶酸受体α(FR-α),通过受体介导的胞吞作用高效进入细胞,降低非特异性毒性,实现药物精准递送。给药后0.5小时内,PET/CT即可完成高灵敏度肿瘤显像与全身扫描,解决了早期转移灶诊断滞后的难题;12小时内开展荧光成像,可精准确定最佳手术时机,引导肿瘤切除。
最后,依托AIEgens的多模式光疗特性,该纳米平台可在手术区域诱导局部高温并生成活性氧(ROS),促使肿瘤细胞凋亡、阻滞细胞周期,进而抑制肿瘤复发。该诊疗新模式不仅代表了肿瘤综合治疗领域的前沿技术,更重要的是,为肿瘤精准诊疗提供了可借鉴的理论框架与技术体系。
参考消息:https://doi.org/10.1038/s41467-026-74359-4
