伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的研究人员报告说，癌症外科医生可能很快就会在手术过程中更全面地了解肿瘤，这要归功于可以同时照亮多种生物标志物的新成像剂。包裹在红细胞膜中的荧光纳米粒子比目前临床上批准的染料更能靶向肿瘤，并且可以发出两种不同的信号以响应仅一束手术光，这一特征可以帮助医生区分肿瘤边界并识别转移性癌症.

该团队的论文“用于肿瘤描绘和定性估计单波长激发下小鼠和幻影模型中癌症生物标志物的细胞膜涂层纳米颗粒”发表在ACSNano上。

伊利诺斯州电气和计算机工程教授、研究组负责人ViktorGruev说，成像剂可以与研究人员之前开发的生物启发相机结合使用，用于在手术期间进行实时诊断。在这项新研究中，研究人员在肿瘤模型(模拟肿瘤及其周围环境特征的3D模型)和活体小鼠中展示了他们的新型双信号纳米粒子。

“如果你想找到所有的癌症，仅仅对一种生物标志物进行成像是不够的。它可能会遗漏一些肿瘤。如果你引入第二种或第三种生物标志物，则去除所有癌细胞的可能性会增加，并且可能会获得更好的结果病人在增加，”格鲁耶夫说，他也是卡尔伊利诺伊医学院的教授。“多靶点药物和成像剂是最近的趋势，我们的团队正在努力推动这一趋势，因为我们拥有可以同时成像多个信号的相机技术。”

该论文的第一作者、伊利诺伊州博士后研究员IndrajitSrivastava说，传统上，外科医生会切除肿瘤并将其送交病理学家进行评估，这一过程可能需要数小时到数天。Srivastava说，随着研究转向实时诊断，一些挑战阻碍了广泛应用：许多靶向肿瘤的显像剂只能最低限度地到达其肿瘤靶点，而不是迅速从血液中清除并在肝脏中积聚。

“我们之前的一些人使用了涂有红细胞的纳米颗粒，发现它们的循环时间更长——几天。我们在老鼠身上也看到了同样的情况：涂有膜的纳米颗粒在血液中的循环时间更长，肝脏的吸收减少了。因为它们循环的时间更长，更多的显像剂在肿瘤中积累，给了我们更强的荧光信号，”Srivastava说。

新显像剂靶向的两种生物标志物包括一种在早期癌症中普遍存在的生物标志物和一种在晚期癌症中普遍存在的生物标志物，后者更有可能发生转移。研究人员发现，这些探针可有效区分癌变组织和健康组织，以及区分这两种信号。

“这对外科应用很有吸引力，因为它可以帮助确定确切的切割位置。有多个信号可以更全面地了解肿瘤。它可以告诉外科医生，‘这可能是转移性的，你可能想成为更积极地移除你。'”Srivastava说。

Gruev说，只需要一个波长的激光来引发多个信号是外科应用的另一个好处，因为它使仪器比每个需要的波长需要多个激光器的仪器更紧凑。

研究人员计划开发更多针对多种标记物的肿瘤显像剂，并使用他们开发的带有手术护目镜的双信号染料推进进一步的临床前和临床研究。

“在这场确保我们在手术过程中清除所有癌细胞的战斗中，我们需要在成像相机技术和肿瘤靶向剂方面进行投资，”Gruev说。“随着我们越来越接近临床试验，这项工作正在帮助我们更好地认识和指导我们正在采取的整体方法。”

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标签：肿瘤信号研究