癌症治疗面临着肿瘤不断变化的特性和患者个体差异带来的挑战。理想的治疗方案应能将治疗过程与实时成像及疗效评估相结合，从而避免过度治疗或不必要的副作用。然而，目前常用的疗效评估手段，如核磁共振（MRI）和计算机断层扫描（CT），往往依赖于测量肿瘤体积，且通常需要在治疗后数周进行，操作复杂且存在滞后性。
为了克服这些局限性，开发一种能够实现“诊断-治疗-监测”一体化的平台显得尤为重要。这种集成平台可以简化流程，减少不同探针之间的干扰，为实现肿瘤的个性化精准治疗奠定基础。
创新平台：J-ICG-Micelle的构建与机制
近日，南京大学刘颖教授团队在《Advanced Healthcare Materials》期刊上发表了一项重要研究，报道了一种新型的集成化平台——J-ICG-Micelle。该平台由吲哚菁绿（ICG）与一种包含可被caspase-3酶识别和切割的多肽序列（KADEVDAC）的DSPE-Pep-PEG分子共组装形成胶束结构。
这种J-ICG-Micelle胶束在聚集状态下，表现出优异的光热性能，非常适合用于光声成像（PA）引导下的光热治疗（PTT）。当光热治疗成功诱导肿瘤细胞凋亡时，细胞内caspase-3酶的活性会显著升高。Caspase-3酶能够特异性地切割DSPE-Pep-PEG中的多肽序列，导致J-ICG-Micelle胶束解体。胶束解体后，ICG的近红外二区（NIR-II）荧光信号得以恢复并增强，从而实现了疗效的实时自我报告。
【研究内容解析】
J-ICG-Micelle的构建过程
研究团队通过精密的化学合成步骤构建了DSPE-Pep-PEG分子，并将其与吲哚菁绿（ICG）混合，利用自组装原理形成了稳定的J-ICG-Micelle胶束。实验证明，该胶束具有良好的光热转换效率。
图1. J-ICG-Micelle探针的构建示意图
酶响应性与荧光恢复
研究人员将J-ICG-Micelle与caspase-3酶共同孵育，结果显示，随着酶促反应的进行，J-ICG-Micelle胶束逐渐解体，吲哚菁绿（ICG）的近红外二区荧光信号显著增强。在808nm激光激发下，910nm处的荧光发射强度提高了15.2倍，证实了该平台能够灵敏地响应caspase-3酶活性，从而指示细胞凋亡的发生。
图2. J-ICG-Micelle探针响应酶活性并恢复荧光信号
体内肿瘤成像与治疗效果监测
在小鼠体内实验中，通过尾静脉注射J-ICG-Micelle后，利用光声成像技术观察到胶束在注射后12小时在肿瘤部位实现了最大富集，成功引导了药物递送并指示了肿瘤位置。随后对肿瘤进行光热治疗，肿瘤区域的温度迅速升高至53.5℃，达到了有效的治疗温度。在光热治疗后的12小时内，肿瘤部位的吲哚菁绿（ICG）荧光信号逐渐增强，表明治疗诱导了细胞凋亡，并且平台成功地实时监测到了这一过程。
图3. 集成平台J-ICG-Micelle用于体内肿瘤成像和治疗效果监测
总结与展望：精准抗癌治疗的新方向
这项研究成功构建了一个集肿瘤成像、光热治疗和疗效监测于一体的“诊-疗-监”平台——J-ICG-Micelle。该平台在聚集状态下通过光声成像引导治疗，实现对肿瘤的有效清除；在治疗起效后，响应细胞凋亡产生的caspase-3酶，通过胶束解体恢复吲哚菁绿（ICG）的近红外二区荧光，从而提供疗效的实时反馈。
这项临床研究为未来的精准抗癌治疗和靶向治疗提供了新的思路和工具，有望克服传统疗效评估方法的不足，实现更加及时和个性化的治疗决策。虽然这项技术尚处于实验室研究阶段，但其潜力巨大，为开发下一代抗癌新方法开辟了道路。
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原文链接：
https://doi.org/10.1002/adhm.202405032
