将靶向载体与放射性核素进行解耦的预靶向策略在体内核医学成像与治疗领域中表现出了广阔的应用前景。然而,目前的预靶向方法大多需要将抗体或纳米颗粒作为靶向载体,因此会受到组织穿透性差以及靶向载体在肿瘤组织中的积累有限等问题的影响。有鉴于此,南京大学叶德举教授设计了一种正交的双重预靶向方法,将刺激触发的原位自组装策略与快速的逆电子需求Diels-Alder(IEDDA)反应和生物素-链霉亲和素(SA)之间的强相互作用进行结合,以实现对肿瘤的近红外荧光(NIR FL)和磁共振(MR)成像。
本文要点:
(1)该方法将含有生物素和反式环辛烯(TCO)的小分子探针(P-Cy-TCO&Bio)作为肿瘤靶向载体。P-Cy-TCO&Bio可通过生物素辅助的靶向递送有效地穿透皮下HeLa肿瘤,并在肿瘤细胞膜上进行原位自组装以形成生物素化的TCO纳米粒子(Cy-TCO&Bio NPs)。研究发现,Cy-TCO&Bio NPs具有“off-on”的近红外荧光,并且能够保留在肿瘤中以提供高密度的TCO和生物素基团,进而可通过正交IEDDA反应和SA-生物素相互作用同时捕获Gd螯合物标记的四嗪(Tz-Gd)和IR780标记的SA(SA-780)。
(2)Cy-TCO&Bio NPs具有对SA的多价结合模式,能够进一步调节Cy-Gd&Bio NPs的交联以形成微粒(Cy-Gd&Bio/SA MPs)。实验结果表明,该过程能够显著提高r1弛豫率,并增强Tz-Gd和SA-780在肿瘤内的积累,进而产生较强的近红外荧光(NIR FL)和MR对比度以及延长的时间窗,从而能够实现对HeLa肿瘤的精准成像。
Jianhui Weng. et al. Controlled In Situ Self-Assembly of Biotinylated Trans-Cyclooctene Nanoparticles for Orthogonal Dual-Pretargeted Near-Infrared Fluorescence and Magnetic Resonance Imaging. Journal of the American Chemical Society. 2024
DOI: 10.1021/jacs.4c00731
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c00731