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胶质瘤是最常见的恶性原发性脑肿瘤，对胶质瘤的准确诊断一直是一个挑战。此外，小脑胶质瘤通常在出现临床症状后才能被诊断出来，这是磁共振成像难以检测到的。 近期，来自香港的研究团队在znga的基础上，合成了一种具有成像和治疗双重功能的近红外(NIR)持久发光(PL)纳米粒子TRZD。TRZD具有良好的组织穿透性，可用于长期无自荧光成像并且对皮下和正异性胶质瘤模型的肿瘤生长均有明显的抑制作用。这是首次将近红外荧光纳米探针用于神经胶质瘤的诊断和治疗。这也是基于纳米技术诊断和治疗小脑胶质瘤的首次报告。这项研究为多种脑疾病的治疗提供了一个非常有前途的多功能纳米颗粒。 相关研究内容发表在期刊《Science Advances》上，论文题目为“Biomimetic multifunctional persistent luminescence nanoprobes for long-term near-infrared imaging and therapy of cerebral and cerebellar gliomas”。 ❖研究内容 胶质瘤是中枢神经系统(CNS)最常见的原发性颅内肿瘤之一。具有预后差、侵袭力强、复发率高、生存率低等特点。此外，在儿童中枢神经系统肿瘤中占比例最高的是小脑胶质瘤。更糟糕的是，因为它很难用磁共振成像来检测，而且通常直到临床症状出现后才能被诊断出来。大脑其他部位的肿瘤，如脑干胶质瘤、桥小脑角肿瘤、第四脑室肿瘤和松果体区肿瘤，往往从周围地区转移到小脑。目前对脑胶质瘤的诊断报道较多，但对小脑胶质瘤的诊断文献较少。光学成像技术因其灵敏度高、设备成本低、适于图像引导手术等优点而受到人们的广泛关注。然而，由于其低的空间分辨率和较短的穿透深度，限制了它的应用。纳米粒子(NP)辅助光学成像系统，如荧光硅NPs和量子点(量子点)，已经显示了改进。然而，荧光纳米探针需要实时激发，容易受到自荧光的干扰，限制了其在临床试验中的应用。 最近，de Chermont等人报道了一种以前未知的光学造影剂—近红外(NIR)持久发光(PL) NP (NIR- plnp)。这种NPs在激发终止后的数小时内，在650~1350nm的组织透明窗口内发射近红外PL，没有背景的自荧光。与量子点和传统的有机染料相比，近红外发光具有长期发光、多激发带和可充电等优点。近红外PL具有特殊的非线性辐射过程，涉及光子的吸收和保留数小时。在生物应用方面，近红外荧光有潜力作为以前未知的活体生物成像的光学造影剂。由于大多数蛋白质或细胞器在可见光或紫外(UV)窗口内发出发光信号，NIR PL对生物成像具有高信噪比。PL可以更新；因此，可以在没有发光寿命限制的情况下进行长期成像。然而，尽管PLNPs提供了许多优势，但在它们能够用于临床试验之前，仍有相当大的挑战需要克服。 血脑肿瘤屏障(blood-brain tumor barrier, BBTB)位于中枢神经系统和外周血液循环之间，是神经胶质瘤诊断和治疗的另一个挑战。超过98%的小分子药物和造影剂不能通过BBTB转移。为了克服BBTB，人们开发了许多药物给药方法: (1)渗透冲击、超声波或磁场造成的损害可以暂时使BBTB失效，并允许药物从循环系统转移到中枢神经系统。 (2)细胞穿透肽，结合治疗药物和生物聚合物药物载体，能够快速穿过BBTB的细胞膜。 (3)受体介导的BBTB渗透是目前应用最广泛的方法，主要利用转铁蛋白受体(TfRs)、乳铁蛋白受体、叶酸受体、脂蛋白受体相关蛋白、葡萄糖受体。 本研究基于阿霉素(DOX)-和ZnGa2O4:Cr3+，Sn4+(ZGOCS)负载介孔二氧化硅NPs[DOX-ZGOCS@MSN(ZD)]，合成了一种以前未知的具有成像和治疗双重功能的NIR-PLNP。将红细胞膜(RBM)涂在ZD上，以增加稳定性和减缓网状内皮系统(RES)的摄取，并进一步在ZD表面偶联用于BBTB穿透和胶质瘤靶向的T7肽，形成DOX-ZGOCS@MSN@RBM-T7 (TRZD)。这种长寿命可充电的纳米探针可以为大脑和小脑胶质瘤带来高的成像灵敏度和增强的抗肿瘤效果。据我们所知，迄今为止还没有使用近红外光释光纳米探针进行神经胶质瘤治疗的报道。 为了评价TRZ作为生物医学成像光学探针的能力，研究人员在U87皮下肿瘤模型上进行了活体发光成像。在图中，用红色圆圈标记小鼠模型中的肿瘤。254nm紫外光激发5min后，经小鼠尾静脉注射TRZ悬液(100μl, 2 mg/ml)。注射30分钟后，小鼠肿瘤部位可以观察到无原位激发的PL，说明有一定数量的TRZ被运输到肿瘤并在肿瘤处积累。为评价TRZ在体内的充电性，在肿瘤区域分别在2,6,8,24和30小时用254 nm紫外光照射5 min。每次原位激发后，都能再次观察到TRZ的近红外发光。由于其可充电性，TRZ作为近红外PL探针的应用不再受传统PL探针的衰减特性的限制。在1、2、6、8、24、30小时，TRZ组在肿瘤部位观察到类似的发光信号，而ZM和RZ组一般在几乎所有时间点均未出现明显的发光信号。除了ZM组的6小时和8小时，RZ组的6小时和30小时。综上所述，TRZ在紫外光重复原位激发的辅助下，能够实现长时间的活体成像。 ❖研究意义 本次研究项目研制了一种用于神经胶质瘤诊断和治疗的仿生BBTB穿透近红外PLNP。近红外PLNPs的发光持续时间可达7200 s以上，且仍能保持可观的强度，紫外光也可恢复其发光。TRZ NPs包覆RBM，结合T7多肽，在体外通过BBTB表现出更高的渗透性。此外，TRZ NPs对大脑和小脑区的原位胶质瘤具有良好的诊断能力。NIR PLNPs对原位U87-MG肿瘤的诊断寿命为24小时，对皮下肿瘤的诊断寿命为30小时。随着DOX的加载，TRZD增强了细胞对DOX的摄取。TRZD对U87-MG细胞的凋亡率分别是ZD和RZD的3.27倍和2.51倍。此外，TRZD NPs可延长小鼠的生存时间，并在皮下和正交异性胶质瘤小鼠模型中表现出良好的肿瘤抑制作用。这些发现为仿生BBTB穿透NIR PL纳米药物载体的开发提供了新的思路，不仅可以用于神经胶质瘤的精确诊断和治疗，还可以用于其他脑相关疾病的治疗。 今日福利 二十一世纪将是神经科学的世纪。随着科学技术的不断发展和应用.神经外科也在迅速地发展。在国际交往越来越频繁的今天，增加与国外同行的交流，提高我国神经外科的水平，是时代的要求，也是发展的需要。 现在，神经外科学已经发展到了一个崭新阶段，一方面，神经外科学研究的范畴不断扩大，除了在传统领城发展外.在一些交叉学科也进行了广泛深入的研究，发展了一些新理论和新技术。另一方而，大量己经成熟的技术只能在少数大型医院得到应用，等待推广。正是在这种情况下，王任直教授翻译了《施米德克·斯威特神经外科手术学》。该书由27个国家的著名神经外科专家联合撰写，全面地介绍了神经外科领域各种疾病的诊断和治疗，反映了国际上神经外科的最新研究成果和发展现状。尤其是对神经外科手术适应证和操作技术的阐述，深入精辟、图文并茂，资料翔实，并密切结合临床实践.充分介绍了每位专家非常丰富的临床经验。 这是一部值得推荐的神经外科高级参考书.相信它将会对国内广大神经外科及相关科室医师的临床治疗、教学和科研工作都有指导作用.成为他们的良师益友。 今天给大家带来这本施米德克·斯威特神经外科手术学，大家一起来交流学习吧！ 领取方式请见文末~ 想要领取资源的小伙伴们，微信关注【科研情报站BioSCI】进行领取，这里关于SCI解说指导，还有免费的全科医疗资源，让我们轻松科研，一起进步吧~ |
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