用于检测肿瘤标记物并结合光动力学疗法实现靶向治疗的荧光探针

【摘要】：光敏剂能够吸收特定波长的光的能量并传递给周围的氧分子,产生化学性质很活泼的单线态氧,用于癌症的光动力学治疗。光敏剂还能产生荧光,尤其是近红外荧光,可以用于监测光敏剂的分布和摄取量,区分正常组织和病变组织,进行活体成像,从而对癌症进行诊断分析并实时评估光动力学治疗的治疗效果。 光敏剂非特异性的定位通常会导致不理想的治疗效果以及对正常组织非预期的毒性。先前主要是通过改变光敏剂的结构(如亲水性、疏水性、电荷以及输送策略等)来提高光敏剂在靶向离体组织内的积聚,然而在活体中仍未取得理想的结果。近年来越来越多的研究着重于如何提高光敏剂的肿瘤选择性,尤其是光敏剂的靶向输送和特异性激活两方面:(1)利用纳米颗粒、抗体、核酸适体、肽链等将光敏剂靶向输送到肿瘤组织;(2)通过靶分子或特定条件(如蛋白酶、核酸、环境等)特异性激活光敏剂,即在没有靶分子或特定条件存在的情况下,光敏剂不产生荧光和单线态氧,而在靶分子或特定条件存在的情况下,光敏剂的荧光和单线态氧被激活。 肿瘤标记物在肿瘤细胞中过表达而在正常细胞中低表达,为肿瘤的早期诊断提供了一种新的检测手段,并为癌症的治疗提供了有效的指导。以肿瘤标记物为靶分子来特异性激活光敏剂,可以选择性地杀伤肿瘤细胞,而很少损伤正常细胞。因此,实现对肿瘤标记物的检测和肿瘤标记物特异性激活的靶向治疗,对癌症的诊断和治疗有着重要的意义。 本文综述了肿瘤标记物的检测在生命科学中的研究意义及光敏剂在癌症诊断和治疗中的研究进展及潜在发展。在此基础上,我们发展了一种灵敏有效的双光敏剂分子信标,用于检测生存素mRNA(生存素mRNA是一种肿瘤特异性mRNA)和靶向杀死生存素mRNA过表达的癌细胞。荧光和单线态氧有效地产生于生存素mRNA过表达的乳腺癌细胞,而在生存素mRNA低表达的正常的乳腺上皮细胞中几乎不产生。荧光强度和单线态氧的产生量与细胞内生存素mRNA的表达水平一致。重要的是,对比于单光敏剂分子信标,双光敏剂分子信标的检测灵敏度和光动力学治疗效果均明显提高。