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.2022年8月30日：17:377-3792。
doi:10.2147/IJN。S377080中。 eCollection 2022年。

靶向多功能纳米平台用于原位肝细胞癌的图像引导精确诊断和光热/光动力治疗

朔琦 # 1 2 三, 刘功元 4, 陈江波 2 三, 彭曹 1, 雷晓华 1, 丁成明 1, 陈国栋 # 1, 张亚超 2 三, 王丽黛 2 三
附属公司

靶向多功能纳米平台用于原位肝细胞癌的图像引导精确诊断和光热/光动力治疗

朔琦等。 国际纳米医学杂志. .

摘要

背景：为了改善肝细胞癌的不良预后，迫切需要对其进行早期有效的治疗。近红外（NIR）光声成像（PAI）和荧光成像（FLI）的结合可以提供高的时间空间分辨率、出色的光学对比度和深度穿透，因此有望实现准确、灵敏的HCC诊断。

方法：一种多功能CXCR4靶向吲哚青绿（ICG）/铂（Pt）掺杂聚多巴胺黑色素模拟纳米粒（简称ICG）/PDA-CXCR4处被合成为肝癌特异性对比剂，用于原位小肝癌（SHCC）的高分辨率精确诊断PAI/FLI和光学成像引导的靶向光热疗法（PTT）/光动力疗法（PDT）。

结果：多功能靶向纳米粒子在808-nm激光照射下产生了优越的HCC特异性、PAI和FLI的高成像对比度、良好的稳定性、可靠的生物相容性、有效的单线态氧生成和优异的光热转换效率（PCE，58.7%）。在选择性杀伤CXCR4过度表达的HCC细胞的体外实验中验证了IPP-c的靶向性。此外，我们通过在早期SHCC小鼠模型（肿瘤直径约1.2mm）中靶向粒子积聚的体内实验，测试IPP-c的高效双模光学精确诊断特性。然后，在实时光学成像的指导下，证明原位SHCC的PTT/PDT是有效的、微创的，并且不会损伤邻近的肝组织或其他主要器官。

结论：本研究提出了一种多功能CXCR4靶向纳米颗粒，通过光学成像的实时定量引导，对原位SHCCs进行有效和微创的光治疗，这为建立早期HCC光疗法的多功能靶向纳米平台提供了新的认识。

关键词：CXCR4目标；肝细胞癌；光声成像；光动力疗法；光热疗法。

PubMed免责声明

利益冲突声明

提交人声明他们没有利益冲突。

数字

图1
图1
(A类)生物相容性和多功能纳米热氧化剂（IPP-c NPs）的制备。(B类)IPP-c NPs在图像引导光热/光动力治疗原位肝癌裸鼠中的应用。
图2
图2
(A类)IPP-c NP的TEM图像。(B类)IPP-c NP的DLS尺寸分布（平均尺寸为85 nm）。(C类)IPP NP和IPP-c NP的Zeta电位。(D类)Alex-Flour标记的抗CXCR4、IPP NP和IPP-c NP的荧光光谱（500–600 nm），激发波长为470nm。(E类)PDA和IPP-c水溶液的UV-Vis-NIR光谱。(F类)不同浓度（0.05、0.1、0.2、0.4 mg mL）下IPP-c水分散体的UV-Vis-NIR光谱−1).
图3
图3
(A类)IPP-c纳米粒48小时的血清稳定性试验和纳米粒在不同溶剂中的照片。(B类)DLS对IPP-c NP在37°c不同培养基（从左到右：PBS、DMEM和FBS）中培养期间的稳定性测试，以模拟生理条件。(C类)IPP-c NP在808-nm激光照射1500秒下的PA信号稳定性测试。(D类)与浓度相关的PA强度和IPP-c分散体PA图像对应的线性回归曲线（激光能量：4.5 mJ·cm−2808 nm）。(E类)IPP-c分散体的荧光强度和荧光图像的相应线性回归曲线（例如650 nm，em.820 nm）。(F类)相对1O（运行）2SOSG检测有无激光照射组的水平比较。(G公司)808-nm激光照射下PBS、ICG和IPP-c组DPBF消耗曲线。(H（H）)不同浓度的IPP-c纳米粒子在激光辐照过程中的温度升高曲线（808nm，0.8W·cm−2). (我)808-nm激光照射下IPP-c NP的光热加热和冷却循环。
图4
图4
(A类)与IPP-c NPs孵育的HepG2细胞的细胞TEM图像。(B类)808-nm激光照射（0.8 W·cm）下以IPP-c为纳米探针检测HepG2细胞内ROS生成−2，10分钟）。(C类)HepG2和LM3细胞在黑暗中与不同浓度的IPP-c NP孵育24小时后的细胞活力。(D类)HepG2和LM3细胞与不同浓度的IPP-c NP在激光照射下孵育8分钟（808nm，0.8W·cm）后的细胞活力−2). (E类)用IPP-c、ICG和PBS处理的HepG2和LM3细胞的钙调素AM（绿色，用于活细胞）和PI（红色，用于死细胞）双染色图像，有或没有激光照射。
图5
图5
(A类)小鼠SHCC的照片、PAM成像和H&E染色。(B类)原位肿瘤在IPP-c NPs和ICG注射后不同时间点的体内PACT成像。(C类)IPP-c NPs和ICG注射组肿瘤部位PA信号的相应定量。(D类)IPP-c NP和ICG注射后原位荷瘤小鼠的体内FL图像。(E类)IPP-c NPs和ICG注射组肿瘤部位FL信号的相应定量。(F类)注射IPP-c NPs和ICG后5小时肝肿瘤和主要器官的体外FL图像。(G公司)肿瘤部位和主要器官FL信号的相应量化(F类). ***P（P）< 0.001, **P（P）< 0.01.
图6
图6
(A类)808-nm激光照射（0.8W·cm）下IPP-c和PBS分别治疗的原位荷瘤小鼠的红外热成像−2)对于不同的持续时间。(B类)激光照射后两组肿瘤部位的加热曲线。(C类)连续监测两组在光疗前后（治疗前、第7天和第14天）的原位HCC生物发光信号。(D类)原位肝癌的相对生物发光信号监测(C类). (E类)在PTT/PDT治疗15天后，对四组治疗小鼠的肝肿瘤和主要器官进行H&E染色***P（P）< 0.001, **P（P）< 0.01.
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