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GSH激活型比率光声探针介导的化学动力学-放射增敏协同治疗胶质瘤
作者: 潘俞薇
单位: 福建医科大学附属第一医院

摘要

目的:

肿瘤细胞内的高浓度谷胱甘肽(GSH)能迅速中和自由基,形成抗氧化屏障,显著降低放疗和化学动力学治疗(CDT)的效果。为克服这一问题,本研究设计了一种GSH响应型探针,结合光声(PA)成像技术动态监测GSH水平,并与放疗和CDT协同作用,旨在降低放疗剂量及其对正常组织的副作用,实现精准的诊疗一体化调控。

方法:

我们制备了GSH激活型比率光声探针。首先,通过柠檬酸钠还原法合成13 nm的金纳米颗粒(AuNPs);随后,通过KMnO4还原法,在AuNPs的表面生长MnO2壳层,获得核壳结构的AuNP@MnO2。进一步利用微乳法自组装成AuNP@MnO2 Ve。最后通过CTAB引起的正硅酸乙酯溶胶-凝胶反应,在AuNP@MnO2 Ve表面构建有序介孔二氧化硅(mSiO2)包覆层,得到了AuNP@MnO2 Ve@mSiO2,并进行表征。

结果:

1. 探针平均粒径约120 nm,能在GSH刺激下产生局域表面等离子体共振效应,赋予探针比率光声成像能力,实现肿瘤微环境的动态监测。在X射线照射下,探针可增强辐射能量沉积,产生ROS并消耗GSH,放大CDT疗效。

2. 肿瘤可视化成像,通过GSH响应性比率信号的变化实时可视化监测肿瘤,为设计肿瘤微环境响应型诊疗一体化系统提供精准成像策略。

3. 放射增敏治疗,在肿瘤部位,高浓度GSH触发MnO2外壳降解,释放的Mn2+通过类芬顿反应介导高效的CDT。同时,在GSH介导下探针原位自组装为致密结构,增强X射线能量沉积,提升自由基产率,并协同消耗GSH,从而增强肿瘤杀伤效率。

结论:

本研究制备的探针在光声成像指导下实现CDT-放疗联合治疗,显著抑制肿瘤生长。其协同增效源于“ROS生成-放射增敏-成像反馈”的闭环调控机制。提出的GSH响应型诊疗一体化策略,通过实时成像引导与治疗自适应优化,突破了传统治疗中诊疗协同性不足的瓶颈,为癌症精准医学提供了新策略。

关键词: 胶质瘤,GSH激活型探针,光声成像,化学动力学治疗,放射增敏,纳米医学
来源:中华医学会第32次放射学学术大会