近日，厦门大学附属翔安医院肿瘤诊治中心主任、乳腺甲状腺外科主任、福建省乳腺癌精准诊治重点实验室主任、长江学者特聘教授张国君团队在国际知名综合性期刊ACS Nano（中科院1区Top期刊，影响因子: 18.027）发表“Glutathione-Exhausting Nanoprobes for NIR-II Fluorescence Imaging-guided Surgery and Boosting Radiation Therapy Efficacy via Ferroptosis in Breast Cancer”的研究论文，阐述了该团队构建的一种新型多功能乳腺癌手术导航探针，该仿生病毒状探针兼具近红外二区（NIR-II）荧光成像导航手术和放疗增敏的能力，在克服近红外一区荧光成像技术的不足的同时提高分辨率及信噪比，有效地在NIR-II导引乳腺癌手术；此外，该探针可激活铁死亡，在联合放疗时，有效地放疗增敏。厦门大学医学院博士研究生魏敏和厦门大学附属翔安医院白静雯主治医师为该论文的共同第一作者，中国科学院海西研究院王培园副研究员、福建医科大学孟超肝胆医院副院长刘小龙教授和张国君教授为论文的通讯作者。该研究得到国家自然科学基金重大研究计划培育项目、福建省科技重大专项专题等基金的资助。
保乳术联合术后放疗为早期乳腺癌的标准治疗方式，保乳术成功的关键在于平衡乳腺肿瘤的完全切除和尽可能的保留正常组织以获得最佳美容效果。当前保乳术后局部复发造成的二次手术率高达10%-54%，致使保乳术效果和满意度大打折扣。如何实时、准确判断保乳术切缘情况是降低二次手术的关键。然而，目前临床上缺乏用于在体、实时指导肿瘤精准切除的手段。另一方面，放疗对于晚期或局部晚期乳腺癌患者至关重要。然而，56%的患者在放疗后14个月发生远处转移。如何能够在有效提高瘤床剂量的同时，尽可能地减少正常组织的辐照剂量，是临床的迫切需求。张国君教授团队长期致力于乳腺癌精准诊疗研究，为解决上述临床困境，该研究通过多学科交叉合作，巧妙地利用吲哚菁绿（ICG）、包裹钆（Gd）涂层的病毒状介孔硅和叶酸受体，合成了一种新型靶向性的多功能纳米探针VGd@ICG-FA。研究显示，这一新型仿生探针对高表达叶酸受体的乳腺癌细胞系及荷瘤小鼠具有高度特异的肿瘤靶向性；并在皮下瘤模型、微小瘤模型及模拟人乳腺癌发病模式的MMTV-PyMT自发性乳腺癌转基因小鼠中都可显著提高NIR-II荧光成像引导乳腺癌手术的精准性，识别低至1mm3的肿瘤组织，引导术者对荷瘤小鼠进行精准的外科手术切除，显著提高了无复发生存率。进一步的，该探针在宏观与微观切片水平两方面都可精准地聚集在肿瘤组织内，勾勒出清晰的癌/癌旁边界。此外，该探针可通过消耗肿瘤组织内的谷胱甘肽（GSH），激活细胞内的活性氧（ROS），诱导细胞膜脂质过氧化物（LPO）累积，通过GSH-ROS-LPO通路激活铁死亡。在联合放疗时，进一步通过高原子序数元素Gd激活ROS，激活铁死亡，增强放疗敏感性，并显著抑制小鼠乳腺肿瘤的生长。最后，在动物水平的研究提示该新型探针的生物相容性好、无明显毒副作用。张国君教授团队报道的新型乳腺癌仿生治疗技术，具有临床转化的潜在优势，目前正加速该技术的临床转化，未来有望将该新型技术应用于乳腺癌保乳手术导航或放疗增敏的临床实践，造福广大的乳腺癌患者。
张国君致力于乳腺癌基础和临床研究30余年，在乳腺癌发生发展与转移机制、精准外科手术导航等方面取得诸多创新性成果，在Nature Protocols, Nature Medicine, Signal Transduction and Targeted Therapy, Advanced Science, Clinical Cancer Research等国际知名学术期刊上发表超百篇论文。主要研究方向有：1.乳腺癌的基础研究；2.分子影像学与肿瘤精准治疗的临床转化研究；3.智能医学与肿瘤多学科综合诊治研究。欢迎广大优秀学子及临床、科研人员报考硕、博研究生及博士后合作研究。邮箱：gjzhang@xah.xmu.edu.cn。
论文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.3c00350#
图文\魏敏
审核\魏敏、白静雯
