近日，福建省乳腺癌精准诊治重点实验室主任张国君教授团队在国际知名综合性期刊Advanced Functional Materials（中国科学院1区Top期刊，影响因子: 19）发表了“Intraoperative Surgical Margin Assessment by NIR-II Imaging with Urine Excretable Nd-based Nanoprobe in Breast Cancers”的研究论文，阐述了该团队构建的一种新型氧化钕纳米探针，该探针具有NIR-II荧光成像导航手术功能，克服了近红外一区（NIR-Ⅰ）荧光成像技术的不足，提高了分辨率、信噪比和手术有效性；此外，该探针在体内酸性环境中可快速降解，并经肾脏快速排泄，或可解决镧系钕离子在体内长期滞留而产生的毒性问题。厦门大学医学院博士研究生党永颖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、福建省科技重大专项专题等项目的资助。

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地保留正常组织以获得最佳美容效果。据报道，约20-40%的患者因手术边缘阳性而接受第二次手术，致使保乳术效果和满意度大打折扣。如何实时、精准判断保乳术切缘情况是降低二次手术的关键。光学成像由于其具有非侵入性、高时空分辨率、无电离辐射、可实时动态反馈信息等优点，在手术导航中独具优势。相较于NIR-Ⅰ，NIR-II荧光成像降低了组织自荧光、光散射、光吸收，提高了组织穿透深度、成像分辨率、信噪比，有望实现更为精准的术中导航。Nd基纳米晶体具有优异的NIR-II荧光成像特性，如窄峰和多峰发射，长发光寿命和良好的光稳定性。然而，由于体内毒性，在网状内皮系统中的长期积累限制了它们的临床应用。为解决上述问题，该研究通过多学科交叉，合成了一种可生物降解的中空病毒样氧化钕纳米探针（Nd₂O₃&NPs），该探针被环精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(cRGD)五肽修饰，最终得到一种新型靶向性的可降解纳米探针Nd₂O₃&NPs-cRGD。研究显示，该探针对乳腺癌细胞系及荷瘤小鼠具有高度特异的肿瘤靶向性，并在皮下移植瘤模型及模拟人乳腺癌发病模式的MMTV-PyVT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，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。另外，在模拟保乳切缘的自发成瘤模型中，Nd₂O₃&NPs-cRGD可精准识别阴性与阳性切缘，具有较高的诊断效益，受试者工作特征曲线下面积达0.97。

该探针在进入小鼠体内后主要聚集于肝脏、肾脏以及肿瘤部位。电镜观察发现探针在体内可快速降解为约5 nm的Nd₂O₃小颗粒，降解后的子部分可经肾脏快速清除（24 h内约40%），此外，还有部分探针可经肝脏（48 h内约35%）清除，并在注射7天后几乎完全消失；动物水平的安全性研究也提示该探针的生物相容性好、无明显毒副作用。

该技术有望解决镧系钕(Nd)基纳米材料在体内长期聚集、难以排泄、毒副作用大的问题，具有临床转化的潜在优势，目前正努力优化该探针的量子产率，力争将该新型技术应用于乳腺癌保乳手术导航的临床实践，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：zhangguojun@kmmu.edu.cn。