图1. 超声/光声双模态成像引导的肿瘤光热和增强饥饿治疗示意图。
癌细胞的增殖和代谢速度远高于正常细胞，因此肿瘤组织对糖代谢的依赖性更高，基于葡萄糖代谢的肿瘤饥饿疗法已成为抗肿瘤研究的热点。近年来，葡萄糖氧化酶（GOx）介导的肿瘤饥饿疗法已被广泛研究，其通过催化肿瘤组织中的葡萄糖氧化，切断癌细胞的营养供给，从而实现治疗效果。然而，GOx介导的葡萄糖消耗依赖于氧气，其催化速率受肿瘤微环境（TME）中缺氧条件的抑制，单一的GOx饥饿疗法效果不佳。此外，游离的GOx也面临选择性低和全身毒性等问题。因此，亟需开发一种智能纳米系统，能够靶向递送GOx并缓解肿瘤的缺氧状态，从而实现高效的肿瘤饥饿疗法。全氟戊烷（PFP）因其稳定性、生物相容性和高氧亲和力，被认为是一种理想的氧气运载体，可以有效提高肿瘤组织的氧含量。此外，PFP可通过液气相转变产生微泡，常用于超声成像造影剂。
图2. MGPO NPs透射电镜、释氧、酶促及光热性能表征。
基于以上背景，中山大学曹众教授和深圳龙岗医院郑剑教授团队设计并合成了一种对近红外光和葡萄糖双重响应的介孔聚多巴胺纳米诊疗平台（MGPO NPs）。体内外实验结果表明，MGPO能够在肿瘤部位积聚，并在近红外激光辐照下产生光热效应局部升温。光热效应进一步使液态全氟戊烷汽化成微泡，增强超声成像信号并释放氧气，从而提高葡萄糖氧化酶的催化效率。该纳米肿瘤诊疗平台不仅具有优异的超声/光声双模态成像能力，实现肿瘤的精准可视化诊断；而且通过缓解肿瘤乏氧，达到光热促进饥饿治疗的效果，有效抑制肿瘤的生长。这一研究为肿瘤精准治疗提供了一种新颖且有效的策略，展示了多功能纳米诊疗平台在肿瘤治疗中的巨大潜力。
图3.（A）静脉注射DiR-MG纳米粒子后CT-26肿瘤小鼠体内荧光分布图和（B）解剖后主要器官和肿瘤的荧光分布图；（C）静脉注射后不同时间点活体超声图像及（D）对应的灰度值；（E）静脉注射MGPO纳米粒子后肿瘤部位的光声成像，以及（F）不同时间点的定量光声成像强度值。
郑剑，深圳市龙岗医院超声科主任，主要研究方向超声分子影像与介入治疗，以第一作者、通讯作者在包括Acta Biomater、Radiology、European Radiology、Ultrasound in Medicine & Biology、Advanced Ultrasound in Diagnosis and Therapy等国际知名期刊发表论文，主持广东省自然科学基金面上项目、深圳市科创委自然科学基金、参与国家自然科学基金重点项目，入选深圳市卫生健康菁英人才计划，荣获深圳市卫教先进工作者、深圳市龙岗区卫健委“优秀共产党员”“新担当新作为先进典型”“职工技能之星”等称号，现任中华医学会《超声E成像临床应用指南》编委、中国超声医学工程学会儿科超声专业委员会青年委员会委员、中国研究型医院学会肿瘤介入青年专委会委员、广东省基层医药学会超声诊疗专业委员会副主任委员、广东省医学会超声医学分会委员等学术任职。
该项工作得到了国家自然科学基金 (No. 52073313), 深圳市龙岗区科技创新专项基金项目（LGKCYLWS202033）、龙岗区医疗卫生科技项目（LGWJ2023-034）、深圳市香港中文大学医学院第二附属医院医院-大学联合基金（YXLH2204和HUUF-MS-202305）、广州市科技计划（202201020265）和深圳市科技计划（2023A002）等经费的支持.
