肿瘤微环境响应型19F-MR分子成像纳米探针
2021-11-29胡雪松卫佳楠王洪斌吴丽娜王凯孙夕林
胡雪松,卫佳楠,王洪斌,吴丽娜,王凯,孙夕林*
肿瘤微环境(tumor microenvironment,TME)是肿瘤细胞及其生活的内环境,不仅包括肿瘤细胞本身,还包括周围的各种细胞及生物分子,在研究肿瘤发生、发展和生物学行为中起着重要作用。19世纪80年代Paget[1]首次提出“种子-土壤”理论,TME 作为为肿瘤生长提供营养支持的土壤,是肿瘤生理结构和功能的重要组成部分,为肿瘤的发生发展、侵袭、转移等恶性生物学行为提供必需的营养环境[2]。分子影像学(molecular imaging)是在活体状态下,应用影像学方法对人或动物体内的细胞和分子水平的生物学过程进行成像、定性和定量的研究。分子影像学作为一种多学科交叉、融合的学科,是医学影像学的发展方向和未来,在监测肿瘤发生发展过程中TME 内的一些分子改变及环境变化方面具有巨大研究潜力,包括肿瘤细胞内pH改变[3-5]、大量新生血管生成[6-8]、肿瘤组织乏氧[9-11]、酶和蛋白质的异常表达[12-14]等,并能够做出相应特异性诊断,判定预后,监测疗效和肿瘤复发等情况,对基础及临床研究具有重大意义。
磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)具有高空间分辨率和深组织穿透能力,特别适合用于软组织高分辨率成像[15-16]。与此同时,19F 原子高自旋量子数、高灵敏度(H 质子的83%,仅次于H)、广泛化学位移和可忽略的人体背景信号等特点引起了研究者的兴趣[17-19]。将19F-MRI与分子影像相结合,利用氟原子高磁敏感率、高生物安全性及高MR 成像能力的特点,可在分子水平上实时监测各组织器官的生物学行为。
纳米医学是将纳米颗粒应用于疾病诊断和治疗的一门学科,利用纳米技术可将多种材料如金属[20-22]、硅及二氧化硅[23-26]等应用于构建这类纳米颗粒。……
