肿瘤微环境激活型多模态诊疗探针的构建及活体应用研究

Tumor targeting theranostic probes that integrate molecular imaging and therapeutic functions capable of simultaneous detection and treatment of cancer are very important for cancer diagnosis and therapy. In this proposal, by taking the advantages of multimodality imaging and activatable theranostic probes for cancer, we are aiming to employ our previously established controlling disassembly method to develop tumor microenvironment activatable multimodality theranostic probes for in vivo studies. These probes will be activated by tumor microenvironment, providing strong MRI and enhanced fluorescence signals capable of high sensitivity and high resolution imaging of tumor, tracking of probe delivery and real-time monitoring of drug release in vivo. Moreover, the activation of the probes will also allow to treatment of tumor with low side-effects. We wish this study will provide a new method for both precise detection of cancer and study of imaging-guided cancer therapy.

肿瘤靶向作用的诊疗探针通过整合分子成像与治疗功能，可以为癌症研究提供诊断与治疗一体化的方法，对癌症的精确诊断与有效治疗具有重要意义。本项目拟就结合多模态成像在活体分析上的优点与激活型诊疗探针在癌症研究中的重要性，基于前期发展可控解自组装构建多模态分子影像探针的研究策略，通过结合肿瘤靶向输送方法来构建肿瘤微环境激活的多模态诊疗探针，用于活体上高灵敏度、高分辨率检测肿瘤、示踪探针体内输送以及实时监测药物释放，同时对肿瘤进行治疗并降低副作用，从而为活体上开展针对肿瘤的精确成像分析与成像指导下的治疗研究提供基础。

中文摘要 (对项目的背景、主要研究内容、重要结果、关键数据及其科学意义等做简单概述，800字以内，含标点符号). 分子自组装与肿瘤微环境刺激响应解自组装策略通过结合纳米探针与小分子探针的优点，一方面能够提高肿瘤成像分析的灵敏度、特异性和信噪比，另一方面能增强肿瘤治疗的可控性和特异性，已逐步成为肿瘤响应性诊疗探构筑的一个有效策略。然而，利用分子组装与刺激响应解组装策略构建肿瘤微环境激活的多模态诊疗探针的研究还面临较大挑战。本项目通过发展分子自组装与肿瘤微环境响应解组装的策略，构建了肿瘤靶向、还原性环境激活的多模态诊疗探针，成功应用于对小鼠体内皮下移植人脑胶质肿瘤（U87MG）的近红外荧光/MRI双模态成像引导的光动力学治疗(PDT)。在此基础上，进一步发展分子共组装与可控解组装的策略，构建了肿瘤靶向、还原环境激活的整合化疗/PDT功能的纳米诊疗探针，实现在近红外荧光/MRI成像指导下小鼠脑原位移植人脑胶质肿瘤（U87MG）的化疗-PDT增效治疗，有效延长了小鼠的生存周期。这一研究进一步扩展于发展GSH响应的多模态分子影像探针，应用于肝脏炎症状态的实时测量和抗肝炎药物疗效的实时监测，从而为活体成像分析与诊疗一体化研究提供新方法。