引言：癌症手术的“导航”难题
在癌症治疗中，能否在手术中将恶性肿瘤完全、精准地切除，直接关系到患者的预后和生存率。然而，传统影像技术如MRI和CT，在手术中实时引导、识别微小肿瘤方面存在明显短板。荧光成像技术虽然灵敏度高，但现有探针要么需要长时间代谢才能显影，要么激活效率低下，难以应对不同癌症的复杂性。如何实现对各类癌症快速、高对比度的成像，一直是提升肿瘤手术精度的核心挑战。
近日，一项发表于国际化学权威期刊《Angewandte Chemie International Edition》的研究为我们带来了新的希望。研究团队成功开发了一种名为 ACy-H-NTR 的新型串联锁定型近红外二区（NIR-II）荧光探针，有望解决上述难题。
ACy-H-NTR探针：双重保险，精准“点亮”癌细胞
ACy-H-NTR探针的设计极为巧妙，它采用了一种“串联锁定与双重淬灭”策略，就像一把需要两把钥匙才能打开的锁，确保了其只在肿瘤区域被激活发光。
- 第一重锁：缺氧环境。 肿瘤内部通常处于缺氧状态，这会激活硝基还原酶（NTR）。ACy-H-NTR首先被NTR识别，打开第一重锁。
- 第二重锁：酸性环境。 肿瘤微环境通常呈弱酸性。在缺氧解锁后，探针在酸性条件下被进一步激活，打开第二重锁，从而释放出强烈的荧光信号。
这种双重保险机制，使得ACy-H-NTR在正常组织中保持“沉默”，仅在肿瘤独特的微环境中被“点亮”，极大地降低了假阳性信号，为精准成像奠定了基础。
图1 ACy-H-NTR探针设计及其在泛癌模型中指导肿瘤切除的示意图
临床前研究：ACy-H-NTR展现卓越的肿瘤成像与手术导航能力
为了验证ACy-H-NTR的实际效果，研究人员在多种癌症动物模型中进行了一系列实验，结果令人振奋。
优于传统ICG，成像更持久清晰
在胰腺癌小鼠模型中，研究人员将ACy-H-NTR与临床常用的荧光剂吲哚菁绿（ICG）进行了对比。结果显示，ICG在肿瘤部位的信号微弱且衰减迅速。而 ACy-H-NTR 则能在肿瘤部位被高效激活，产生强烈的NIR-II荧光信号。其肿瘤/正常组织信号比（T/N比）在24小时达到峰值，高达16.8，是ICG的近5倍，并且强信号可以维持超过48小时，为复杂手术提供了充足的时间窗口。
图4 ACy-H-NTR与ICG在胰腺癌模型中的成像对比
精准识别并切除微小转移灶
及时发现并切除小于2毫米的微小转移灶，对提高患者生存率至关重要。实验证明，ACy-H-NTR 能够有效区分微小肿瘤与正常组织，其T/N比可达4.2至7.8。在NIR-II荧光成像的清晰引导下，研究人员成功地对多个微小肿瘤进行了精准切除。
图5 NIR-II成像引导下精准切除多个微小肿瘤
成功应用于原位癌及转移癌模型
在更接近临床真实情况的原位胰腺癌、肝转移癌及腹膜转移癌模型中，ACy-H-NTR 同样表现出色。注射12-24小时后，原发和转移的肿瘤灶均发出强烈的荧光信号，清晰地勾勒出肿瘤边界，成功引导了手术的精准、彻底切除。
图6 NIR-II成像引导下对胰腺原位及转移肿瘤的手术切除
临床应用潜力：在人体癌组织中验证成功
为了评估其临床转化潜力，研究团队使用了新鲜的人类肝细胞癌组织样本进行体外实验。结果显示，在浸泡探针溶液后，肿瘤区域的荧光信号在20分钟内迅速增强，而癌旁组织和正常组织仅显示微弱信号，T/N比值高达4.0-8.0，清晰地界定了肿瘤边界。这证明了 ACy-H-NTR 在区分人体恶性组织方面的巨大潜力。
图7 ACy-H-NTR在人肝癌组织样本中的NIR-II成像
总结
这项研究开发的 ACy-H-NTR 荧光探针，凭借其创新的“串联锁定”设计和优异的NIR-II成像性能，成功实现了对多种癌症模型（尤其是胰腺癌和肝癌）的高精度、长时程成像和手术导航。它不仅能清晰区分肿瘤与正常组织，还能精准定位并指导切除微小转移灶。这项技术突破为癌症患者的精准外科治疗带来了新的曙光，我们期待它能早日进入临床应用，造福更多患者。
