苏州大学最新ACS Nano：利用核素标记正交纳米探针成像和降期治疗膀胱癌

如今，癌症治疗的努力已经从广泛的手术扩展到了对器官的维持和保留。在此，苏州大学高明远教授和Ruixue Duan等人开发了一种多功能纳米剂，通过将粘膜穿透、减少脱靶效应和内照射治疗整合到纳米药物中，用于癌症膀胱降期和保留膀胱治疗。具体而言，作者使用氧化铁纳米颗粒作为载体，其涂覆有透明质酸（HA）以促进粘膜渗透。进一步地，将二苯并环辛烯（DBCO）引入HA涂层中，与作为膀胱癌症细胞人工受体的叠氮化物进行生物正交反应，以改善¹⁷⁷Lu标记的纳米探针的细胞内化。通过磁共振成像，在膀胱内灌注多功能探针后，研究实现了非肌肉浸润性癌症膀胱癌（NMIBC）和肌肉浸润性癌症膀胱癌（MIBC）的靶向成像，发现NMIBC和MIBC均降期，并抑制了转移，这证明了多功能纳米探针在膀胱癌症治疗中保存膀胱的潜力。相关工作以“Imaging and Downstaging Bladder Cancer with the 177Lu-Labeled Bioorthogonal Nanoprobe”为题发表在ACS Nano。

【文章要点】

为了提高癌症的治疗效果，作者在此报告了一种基于多功能氧化铁纳米药物的稳健靶向放射性核素疗法，该药物除了具有磁共振成像（MRI）的成像对比增强能力外，还具有粘膜粘附性和双正交性。详具体而言，作者用DBCO和¹⁷⁷Lu共标记的HA涂覆平均尺寸为约6.5nm的磁性氧化铁纳米颗粒，形成纳米探针¹⁷⁷Lu-Fe₃O₄@HA/DBCO（图1）。

图1 诊疗性¹⁷⁷Lu-Fe₃O₄@HA/DBCO及其在抗癌上的作用示意图

通过代谢糖工程，叠氮基在体内膀胱癌症细胞表面表达。因此，在膀胱内灌注时，¹⁷⁷Lu-Fe₃O₄@HA/DBCO可通过粘膜进行递送，然后通过点击反应与癌症细胞大量结合。得益于纳米探针对癌症细胞结合亲和力的提高，该材料可以增强膀胱肿瘤的MRI对比度，使得识别分化NMIBC和MIBC成为可能。此外，通过表面化学连接的177Lu，纳米探针在缩小MIBC和NMIBC小鼠模型肿瘤大小和降低膀胱肿瘤分期方面表现出卓越的能力，这使纳米探针成为膀胱肿瘤治疗的一个有前途的平台（图2）。总之，作者报道的生物正交化学策略不仅用于NMIBC和MIBC的成像，而且还可以用于MIBC的降期，这将对在MIBC治疗中保留膀胱非常有益。

图2 NMIBC和MIBC影像学检查

原文链接：

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.4c04303