浙江大学生物医学工程与仪器科学学院，浙江 杭州 310027
乳腺癌早期筛查、精准诊断、有效治疗是提高患者生存率的重要因素，而影像学是筛查、诊断、治疗评估的主要手段。基于现有的影像技术，乳腺临床诊治流程虽然已逐步规范化，但在高效灵敏筛查、无创精准诊断以及治疗监测评估等方面仍存在核心局限。例如，传统的医学影像技术存在诊断特异性低、成像速度慢、使用电离辐射或注射造影剂等局限，仍存在重大临床诉求。光声成像作为一项新兴的医学影像技术，可以与传统技术形成优势互补，提供快速（如10~15 s完成全乳腺扫描）、高分辨率、信息丰富的医学影像。其光学对比度和声学分辨率使之具备揭示肿瘤微环境结构、功能、分子细节特征的能力。本文简述了光声成像的技术原理和主要设计形态，概述并评价了乳腺肿瘤筛查、诊断和治疗评估领域的代表性光声成像研究。最后讨论了光声成像在乳腺临床上的应用前景，其有望成为继钼靶、超声、核磁共振之后的“第四大”乳腺成像技术。
医用光学 光声成像 乳腺肿瘤微环境 乳腺癌筛查 早期精准诊断 新辅助化疗评估 肿瘤切缘检测
吉林大学电子科学与工程学院集成光电子学国家重点实验室，吉林 长春 130012
光热治疗以其无创性、非侵入性、副作用小等特点受到了广泛关注。二维碳化钛（MXene）作为一种新型纳米材料，具有优异的物理和化学性能，其中包括良好的光热效应。本课题组通过静电吸附作用构建了基于MXene的光热/化疗协同治疗纳米试剂，该纳米试剂具有优异的消光系数［24.05 L/（g·cm）］以及出色的光热转效率（31.34%）。体外细胞实验结果表明该纳米对HepG2细胞起到了良好的抑制效果，经其治疗后的细胞存活率仅为21.09%。
医用光学 光热治疗 MXene 化疗 近红外光 纳米材料
翟婧 1,2,3廖娟 4陈莹 1,2,3唐爱东 1,2,3,5杨华明 1,2,3,4
1 中国地质大学(武汉)纳米矿物材料及应用教育部工程研究中心, 武汉430074
2 中国地质大学(武汉)材料与化学学院, 武汉430074
3 中国非金属矿行业矿物功能材料重点实验室, 武汉430074
4 中南大学资源加工与生物工程学院, 长沙410083
5 中南大学化学化工学院, 长沙410083
针对口服给药体系如何保护药物分子免受人体内环境影响这一挑战, 采用乳化凝胶法设计合成了一种pH值敏感性的海藻酸钠(SA)-蒙脱石(MMT)复合微球MMT/SA, 用以负载抗癌药物盐酸阿霉素(DOX), 在保护药物分子的同时克服了胃肠道的生物化学屏障。探索了MMT处理工艺和合成配比的不同对微球形貌的影响, 最终控制微球尺寸在20 μm以内, 且分布均一。复合载药微球DOX/MMT/SA的载药率为14.7%, 在模拟人工胃液和人工肠液环境中表现出不同的药物缓释效果, 在模拟人工肠液中的累计释放率(31.7%)明显高于在人工胃液中的释放率(15.8%), 且对人结肠癌细胞有明显的杀伤效果。
蒙脱石 口服载药体系 化疗 pH值敏感性 montmorillonite oral delivery system chemotherapy pH value sensitivity
哈尔滨医科大学附属第四医院口腔科, 哈尔滨 150001
为了研究血卟啉单甲醚(HMME)介导的光动力抗微生物化疗法(PACT)对牙龈卟啉单胞菌(Porphyromonas gingivalis)的杀菌效果, 采用荧光分光光度计观察HMME光照后产生活性氧的荧光量, 后采用平板菌落计数法检测HMME介导的PACT对牙龈卟啉单胞菌的体外杀菌效果, 并用激光共聚焦显微镜(CLSM)观察各组处理后死活菌的分布情况, 使用电泳光散射法检测HMME与牙龈卟啉单胞菌的zeta电位。结果表明: HMME在光照下主要产生单线态氧(P<0.05), 其介导的PACT组细菌存活率明显下降, 与对照组相比有统计学差异(P<0.05); CLSM观测PACT组发现大量红色荧光, 说明HMME介导PACT可有效杀灭牙龈卟啉单胞菌, HMME与牙龈卟啉单胞菌均为负电位, 影响二者结合。HMME介导的PACT可有效杀灭牙龈卟啉单胞菌, 为PACT应用于临床治疗牙周炎提供了试验依据, 也表明后期需要研发带正电荷的新型光敏剂, 以提高光动力杀菌效果。
牙龈卟啉单胞菌 血卟啉单甲醚 光动力抗微生物化疗法 牙周炎 激光 porphyromonas gingivalis hematoporphyrin monomethylether photodynamic antimicrobial chemotherapy periodontitis laser
1 湖南省人民医院老年医学研究所，长沙 410016
2 中南大学肿瘤研究所，长沙 410078
为解决白藜芦醇(Res)因水溶性小、稳定性差、生物利用度低而在临床的应用受到限制的问题，将叶酸 -聚乙二醇 -脂质体(FA-PEG-Lip)、介孔碳纳米管(MCN)和 Res混合并超声处理，制备得到装载 Res的 FA-PEG-Lip包裹的 MCN(FA-PEG-Lip@MCN/Res)纳米体系。所获得的 FA-PEG-Lip@MCN/Res具有纳米级尺寸[宽：(80±10)nm；长：(600±100)nm]、负的表面电荷(-10.2 mV)、出色的载药量(131.59 mg/g MCN)、良好的溶液分散性和近红外(NIR)激光刺激 -响应释放能力等特点。由于叶酸受体介导的靶向运输， FA-PEG-Lip@MCN/Res纳米体系可以高特异性地将所运载的 Res转运到人乳腺癌细胞(MCF-7)。细胞增殖毒性试验表明，未装载药物的 FA-PEG-Lip@MCN其本身生物相容性良好，适于作为药物载体。一系列细胞水平及活体水平的肿瘤治疗试验证明，在 NIR激光照射下，该 FA-PEG-Lip@MCN/Res纳米体系表现出良好的化疗 /光热协同治疗作用，能够对肿瘤进行高效地杀伤。总而言之，该 FA-PEG-Lip@MCN/Res纳米体系能够同时实现提高 Res的水溶性、增强 Res的稳定性、延长 Res在小鼠体内的半衰期、叶酸受体靶向、 NIR激光刺激 -响应释放以及肿瘤协同治疗等诸多功能，有望进一步推动 Res在临床的应用。
白藜芦醇 介孔碳纳米管 纳米脂质体 化疗 /光热协同治疗 叶酸靶向 resveratrol mesoporous carbon nanotube nanoliposomes chemo/photothermal synergistic therapy folate tar-geting
1 Research Center for Functional Materials, National Institute for Materials Science, Ibaraki 305-0047, Japan
2 Cellular Functional Nanomaterials Group, Research Center for Functional Materials, National Institute for Materials Science, Tsukuba, Ibaraki 305-0044, Japan
3 Engineering and Advanced Manufacturing, University of Sunderland, Sunderland, United Kingdom
铝盐佐剂具有极好的安全记录, 是各种人类疫苗中唯一获得FDA许可的无机佐剂。据我们所知, 目前尚没有关于将其用作化疗药物的递送系统、并系统阐明其结构与载药性能之间关系的研究报道。本研究采用三嵌段共聚物、通过调节反应时间合成了具有可调比表面积和孔径的氢氧化铝(AlOOH)纳米片。AlOOH 纳米片的最大比表面积达470 m 2/g。其负载化疗药物阿霉素的能力与材料结构密切相关: 比表面积和孔径越大, 负载化疗药物的量越大。负载有阿霉素的AlOOH 纳米片呈现与pH有关的药物释放行为: 在pH~5的低pH 环境下快速释放, 而在pH~7.4 的近中性pH 下缓慢释放。流式细胞术显示, 相比于游离形式的阿霉素, 负载在AlOOH 纳米片上的阿霉素更易被癌细胞所吞噬。而且负载阿霉素后, 与低比表面积的AlOOH纳米片相比, 高比表面积的AlOOH 纳米片更有利于被癌细胞摄取、诱导癌细胞凋亡和坏死。因此, 本研究所合成的AlOOH 纳米片有望用作化疗药物递送体系。
氢氧化铝 纳米片 癌症化疗 存储 药物输送 aluminum hydroxide nanosheet cancer chemotherapy storage drug delivery
华南师范大学生物光子学研究院, 激光生命科学研究所暨激光生命科学教育部重点实验室, 广东 广州 510631
肿瘤单一药物化疗的效果往往达不到理想的肿瘤治疗效果, 且容易导致耐药。因此, 肿瘤的药物化疗与其他的抗肿瘤治疗方法, 如光热治疗和光动力治疗等, 联合治疗具有明显优势, 并受到越来越多的关注。本工作构建了一种还原性响应的新型智能纳米体系,采用喜树碱聚前药两亲分子(PEG-b-PCPTM)物理包埋光敏剂吲哚箐绿(ICG)。在肿瘤细胞的还原性微环境中, 控制释放化疗药物喜树碱, 激活化疗; 同时, 光敏剂ICG用于光动力治疗, 从而实现化疗与光动力的联合治疗, 表现出良好的抗肿瘤活性。
聚前药两亲分子 吲哚箐绿 化疗 光动力治疗 联合治疗 polyprodrug amphiphiles indocyanine green chemotherapy photodynamic therapy combination therapy
1 中南大学湘雅三医院儿科, 湖南 长沙 410006
2 南方医科大学第二临床学院, 广东 广州, 510515
3 广东省心血管病研究所, 广东省人民医院, 广东省医学科学院, 广东 广州 5100802
4 山东大学附属省立医院儿科, 山东 济南, 250021
目的:通过观察高迁移率族蛋白1(HMGB1)、转录因子NF-E2相关因子2(Nrf2)及血红素加氧酶1(HO-1)基因沉默对白血病化疗耐药细胞(K562/A02细胞株)的影响, 探讨该信号通路在白血病化疗耐药中的作用及其可能机制。方法:将HMGB1基因、Nrf2基因及HO-1基因的特异性干扰RNA分别转染阿霉素耐药细胞株K562/A02, 荧光实时定量(RT-PCR)方法检测HMGB1、Nrf2及HO-1的mRNA表达水平, Western blot方法检测HMGB1、Nrf2及HO-1的蛋白表达水平, 免疫荧光方法检测Nrf2的蛋白表达, 并使用CCK-8方法检测转染前后K562/A02细胞株的细胞活性。结果:HMGB1基因、Nrf2基因或HO-1基因沉默的K562/A02细胞活性皆显著低于对照组及空白组(P<0.05), 化疗敏感性恢复。结论:HMGB1高表达导致了白血病细胞株K562/A02对阿霉素的化疗耐药, Nrf2/HO-1信号通路参与了HMGB1诱导的K562/A02细胞的化疗耐药, 其表达上调可恢复K562/A02细胞对阿霉素的敏感性。
白血病 化疗耐药 多药耐药 高迁移率族蛋白1 转录因子NF-E2相关因子2 血红素加氧酶1 leukemia chemotherapy resistance multidrug resistance high mobility group protein 1 (HMGB1) nuclear factor erythroid 2-related factor 2 (Nrf2) heme oxygenase 1 (HO-1)
1 西安交通大学医学院第一附属医院普外科, 陕西 西安 710061
2 北京大学化学与分子工程学院, 北京 100871
探索红外光谱监测肿瘤细胞凋亡的可行性及初步分析。 采用结肠癌细胞系SW620作为诱导细胞模型, MTT法确定最优5-FU诱导浓度, 无血清饥饿培养协同细胞周期阻滞在G1和S期, 傅里叶显微红外光谱仪(FTIR) 联合流式细胞仪(FCM)对SW 620细胞和凋亡的SW 620细胞12 h、 早期凋亡(24 h)和晚期凋亡(48 h)的峰位、 相对峰强等指标进行比较分析。 光谱分析结果显示SW 620对比凋亡细胞有以下特征: (1)与脂类相关谱带1 740 cm-1相对峰强比I1 740/I1 460明显降低(p<0.05), 表明凋亡细胞中脂类相对含量增多。 (2)与氨基酸残基相关谱带1 410 cm-1, I1 460/I1 460在凋亡早期和晚期明显升高(p<0.05), 与丝、 苏氨基酸相关谱带1 120 cm-1 向高波数移动, I1 120/I1 460明显升高(p<0.05), 表明凋亡细胞中DNA双螺旋解链, 氨基酸残基增多。 (3)DNA的反对称伸缩1 240 cm-1向高波数移动, 表明凋亡细胞中核酸分子构象发生改变。 (4)与核酸多糖1 040 cm-1相关谱带在凋亡的24和48 h出现, 向高波数移动, I1 040/I1 460在凋亡晚期降低(p<0.05)。 初步研究结果表明傅里叶变换红外光谱分析可能成为实时无创监测肿瘤化疗的有效方法。
结肠癌 细胞周期 细胞凋亡 红外光谱 化疗 Colon cancer Cell cycle Apoptosis FTIR Chemotherapy 光谱学与光谱分析
2013, 33(12): 3169
目的 探讨术中光动力学疗法对拓展三期乳癌根治范围的作用.方法 三期乳癌患者(T4任何NM0)12例,其中皮肤浸润伴橘皮样外观9例,炎性乳癌3例;N19例,N23例.术前给予CEF方案辅助化疗2～3个周期.化疗后手术前48 h静点HpD 5 mg/kg.行根治性切除术.缝合皮肤前进行激光照射,激光波长630 nm,光纤末端能量密度270 J/cm2.术后辅助CEF/TAC方案化疗、放疗及内分泌治疗.结果 随访3～12个月,胸壁和腋窝局部未见肿瘤残留及复发,肝、肺、胸椎以及对侧乳腺均未见转移.结论 化疗、手术、放疗、化疗联合术中光动力学疗法治疗三期乳癌,能够有效地清除残留肿瘤、防止复发和转移.
激光 光动力学疗法 三期乳癌 放疗 化疗
