癌癥發(fā)展初期缺少明顯臨床表現(xiàn)，且病灶較小，這為診斷增加了難度，使得發(fā)展精準(zhǔn)的微小腫瘤診斷方法尤為重要。近日，上海市第一人民醫(yī)院放射科王中領(lǐng)副主任醫(yī)師研究團(tuán)隊(duì)，聯(lián)合美國(guó)加州大學(xué)戴維斯分校綜合癌癥中心、美國(guó)斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院放射科，共同研發(fā)出具有距離調(diào)控性的T1和T2雙向的磁共振調(diào)諧（TMRET）納米探針，并為其量身定做了計(jì)算機(jī)雙對(duì)比增強(qiáng)減影技術(shù)（DESI），可精準(zhǔn)探測(cè)腦內(nèi)直徑小于0.8mm的超微腫瘤——這一厚度比一張普通銀行卡更薄。近日，這一研究發(fā)表于國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)Nature旗下期刊《自然納米科技》（Nature Nanotechnology）。
據(jù)介紹，該研究團(tuán)隊(duì)從首次發(fā)現(xiàn)T1和T2 磁共振信號(hào)在腫瘤高還原狀態(tài)下特異性的激活到文章順利發(fā)表歷經(jīng)近四年時(shí)間。在研究過(guò)程中，團(tuán)隊(duì)對(duì)TMRET探針進(jìn)行精準(zhǔn)設(shè)計(jì)，將T1和T2MRI成像劑包裹到具有腫瘤微環(huán)境響應(yīng)性的高分子聚合物膠束中，在未到達(dá)腫瘤組織之前，兩種磁共振造影劑相互作用，使T1和T2信號(hào)呈淬滅狀態(tài)（OFF）。當(dāng)?shù)竭_(dá)腫瘤微環(huán)境時(shí)，造影劑從膠束中被釋放出來(lái)，相互作用消失，從而使T1和T2磁共振信號(hào)呈雙激活狀態(tài)(ON)。這種獨(dú)特的T1-T2 OFF-ON機(jī)制能保證TMRET造影劑對(duì)腫瘤組織的高度特異性和選擇性。
為了進(jìn)一步提高TMRET腫瘤響應(yīng)性納米探針的靈敏度，團(tuán)隊(duì)為其量身定做了一種對(duì)磁共振成像雙對(duì)比增強(qiáng)減影成像技術(shù)（DESI）。TMRET和DESI納米技術(shù)平臺(tái)可顯著提高磁共振成像對(duì)超微小癌癥病灶的檢測(cè)靈敏度和特異性，將成像敏感度（TNR）提升10倍以上，在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中，精確檢測(cè)出小鼠顱內(nèi)0.75 mm3大小的超微腦腫瘤病灶。
據(jù)悉，該研究團(tuán)隊(duì)近期還發(fā)現(xiàn)該雙向調(diào)諧納米平臺(tái)在其他腫瘤微環(huán)境中（pH、MMP等）同樣具有T1和T2 OFF-ON效應(yīng)，同時(shí)可以荷載免疫抑制劑實(shí)現(xiàn)早期腫瘤的診療一體化。這意味著這一研究成果能廣泛應(yīng)用于其他疾病類(lèi)型，有望為影像學(xué)引導(dǎo)的生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用提供新的技術(shù)方法。
論文的第一作者是王中領(lǐng)副主任醫(yī)師，近年來(lái)他在腫瘤刺激響應(yīng)性納米探針研發(fā)及腫瘤多功能協(xié)同治療方面取得了許多原創(chuàng)性成果。在國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目、浦江人才計(jì)劃及上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院雙百人計(jì)劃等項(xiàng)目資助下，近三年內(nèi)分別以第一作者、通訊作者在Advanced Functional Materials，Nano Research、Biomaterials等國(guó)際專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域期刊上發(fā)表與本研究相關(guān)的論著多篇。美國(guó)加州大學(xué)戴維斯分校專(zhuān)家以及附屬一院放射科唐納醫(yī)生在本研究中亦有貢獻(xiàn)。
論文鏈接：https://doi.org/10.1038/s41565-020-0678-5
