近日,张国君课题组研究成果“一种引导乳腺癌保乳切缘精准评估的荧光/核磁探针”和“一种用于无创评估乳腺癌前哨淋巴结转移的靶向分子探针”同时获得国家发明专利授权。这两项专利聚焦于乳腺癌外科治疗临床领域的“痛点”——难以精准识别保乳切缘、难以在体识别前哨淋巴结状态。针对上述临床“痛点”,张国君课题组与厦门稀土材料研究所、厦门大学化学化工学院进行多学科交叉合作,基于自组装技术和稀土材料制备了新型的近红外二区荧光探针,巧妙地研发了可精准导航保乳手术切缘和无创识别前哨淋巴结转移状态的新型分子探针。未来,有望将这类新型体系应用于保乳手术导航或腋窝前哨淋巴结在体、无创活检的临床实践,造福广大的乳腺癌患者。
保乳术为早期乳腺癌的主要手术方式,其成功的关键在于保证局部无肿瘤病灶的残留,并且尽可能的保留正常组织获得美容效果。目前临床上用于保乳术中在体、实时指导肿瘤精准切除的手段有限,难以实施和普及。课题组巧妙地利用临床安全可及的试剂:吲哚菁绿(ICG)、钆螯合剂、人血白蛋白(HSA)和贝伐单抗,通过自组装合成了一种新型、安全、多功能纳米探针GdDTPA-HSA@ICG-Bevacizumab (NPs-Bev)。研究显示这一新型探针对高表达VEGF-A的乳腺癌细胞系及荷瘤小鼠具有高度特异的肿瘤靶向性;可提高近红外二区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。

专利1发明人:张国君、张永渠、刘婉玲、Min Chen、罗祥杰、黄文河
另一方面,乳腺癌死亡的主要原因是转移或远处转移。而前哨淋巴结(SLN)是肿瘤淋巴引流的第一站淋巴结,乳腺癌前哨淋巴结活检(SLNB)是临床淋巴结阴性乳腺癌是否发生转移的金标准。目前临床常用的示踪剂包括亚甲蓝、放射性核素及吲哚菁绿,均只能示踪SLN而不能评估SLN的转移状态,获取组织后最后仍需依靠术中快速冰冻病理来诊断SLN是否有转移,这一过程耗时、耗力。亟需寻求一种无创精准评估SLN转移状态的新方法。
该发明利用近红外二b区发光的稀土下转换纳米颗粒作为发光元件,肿瘤特异性靶点CXCR4的拮抗肽Balixafortide作为靶向元件,合成了一种新型近红外二b区纳米探针ErNPs@POL6326。研究显示这一新型探针对高表达CXCR4的乳腺癌细胞系及荷瘤小鼠具有高度特异的肿瘤靶向性;在鼠源性及人源性乳腺癌SLN转移模型中可以实时精准识别转移淋巴结。该发明克服了可视光、近红外一区及近红外二a区荧光成像穿透深度和分辨率低的局限性,实质性地提高肿瘤成像信噪比和分辨率,因此不但可以识别SLN宏转移,还可检测微转移。

专利2发明人:张国君、朱媛媛、宋良、张永渠
目前张国君团队正紧紧围绕获得国家发明专利授权的良好机遇,加速该体系的临床转化,未来有望将该新型体系应用于乳腺癌外科精准治疗领域。这两项专利相关研究内容曾发表于中国科学院1区Top期刊Adv Sci (Weinh). 2023 Apr;10(10):e2205294. 和 Cancer Res . 2023 Oct 13;83(20):3428-3441.(封面文章)。
文图\张永渠