动脉粥样硬化易损斑块光声分子显像与治疗基础研究

Atherosclerotic vulnerable plaque instability is the main pathogenesis of leading to plaque hemorrhage, causing rupture of the stroke induced by arterial thrombosis. Development of an efficient, sensitive and specific molecular probe to achieve in vivo and non-invasive, early recognition and early intervention of atherosclerotic vulnerable plaque is extremely important implications for the prevention of cardiovascular events. This study combines the advantages of photoacoustic imaging technology basis for preliminary studies to built a atherosclerotic vulnerable plaque neovascularization endothelial growth factor receptor (VEGFR) targeted photoacoustic molecular probe, such photoacoustic molecular probe was loaded with gold nanorods (GNRs), an optically absorbing materials which could be used for imaging the atherosclerotic plaque neovascularization in the near-infrared region to assess the stability of the plaque; Meanwhile, the core of the probe was package of phase-transition materials (PFH), using the optical droplet vaporization technology, the photoacoustic probe could be used to damage the neovascularization of the vulnerable plaque within the blood vessel, causing targeted disruption of vulnerable plaque neovascular endothelial cells. These functions make the novel theranostic molecular probe a promising tool for in vivo and non-invasive, for early diagnosis, treatment and evaluation of the efficacy of atherosclerotic vulnerable plaque, and this study provides the preliminary experiments foundation.

动脉粥样硬化易损斑块的不稳定性是导致斑块内出血、破裂致动脉血栓形成从而引发卒中的主要发病机制。研发高效、灵敏、特异性好的分子探针，实现在体无创性早期识别动脉粥样硬化易损斑块，并进行早期干预，对预防心脑血管事件具有极其重要意义。本项目结合光声学成像技术优势及前期研究基础，拟构建靶向动脉粥样硬化易损斑块新生血管内皮生长因子受体（VEGFR）的光声分子探针，该分子探针携带光学吸收子-纳米金棒（gold nanorods, GNRs），可在近红外波段对动脉粥样硬化斑块内新生血管行光声分子显像，评估斑块稳定性；同时，该分子探针核心包载有相变材料（PFH），通过光致相变技术（ODV），可对不稳定性斑块内新生血管行血管损毁术，定向破坏易损斑块新生血管内皮细胞，使其成为多功能诊治分子探针，为动脉粥样硬化易损斑块在体、无创、早期诊断、治疗和疗效评价奠定了初步实验基础。

动脉粥样硬化和恶性肿瘤是威胁人类健康的两大重要因素，近年来发病率明显增加，并且呈现出年轻化的趋势。斑块内新生血管，是评估斑块易损性和稳定性的重要指标，同时新生血管与肿瘤的生长、侵袭、转移以及预后密切相关。新生血管形成是这两类疾病共同的病理生理特征，因此抗血管新生可以成为两类疾病共同的治疗途径。随着分子影像学及诊疗一体化纳米体系的发展，分子影像技术不仅能监控纳米体系在体内或靶区的分布，在细胞和分子水平对疾病进行在体诊断，同时也能精准引导治疗以及疗效评估。光热治疗（PTT）是一种利用具有较高光热转换效率的材料将光能转变为热能产生局部高温杀伤肿瘤的新型治疗技术，与传统疗法相比具有微创，副作用小等优势。光声成像是一种新兴的混合成像模式，其结合了光学和声学的优势，具有良好的空间分辨率和软组织分辨率。酞菁锌（Zn Pc）是一种酞菁类染料，具有光敏期短，吸收波长长，良好的光转换效率和光稳定性等优点，是光声成像及光热治疗的理想材料。液态氟碳是一种新型的超声显影剂，具有良好的稳定性和穿透力，而且其发生相变后能够增强超声显像，并可以改变局部声环境，增强疗效。血管内皮生长因子(VEGF)是针对内皮细胞作用最强、特异性最高的血管新生促进因子,VEGFR-2在肿瘤及斑块新生血管中高表达,因而本项目以 VEGFR-2 为抗血管新生的重要靶点。.本项目创新性地制备了一种搭载酞菁锌和液态氟碳靶向新生血管的多功能纳米粒，以小鼠乳腺癌为动物模型，进行体内外实验，研究结果显示该纳米粒能特异性的与肿瘤新生血管内皮细胞结合，且有良好的光声及超声成像效果，进一步精准地引导光热治疗，有效地摧毁小鼠乳腺癌内新生血管，从而达到彻底消融肿瘤的效果。.抗新生血管形成是肿瘤及动脉粥样硬的共同治疗途径，本项目为两种疾病在体、无创性、早期诊断与精准治疗提供新的有效的方法，对促进人类健康及社会和谐稳定亦具有重要意义。