顶刊不断，我国自创技术近一个月研究进展！唐本忠、刘斌、刘小钢、钱骏、吴水珠等人最新研究

小奇

2020-08-04

1. 唐本忠/王东AM：全能的纳米AIE！只用一个分子，即可实现所有的光诊疗方式！

光诊疗学近年来引起了人们的极大兴趣，因为它允许在光照开始时进行实时诊断和同时进行原位治疗，从而为癌症研究开辟了一条新的途径。为了构建光诊疗系统，人们不断探索各种诊断成像和治疗方法。有鉴于此，香港科技大学唐本忠院士和深圳大学王东等人报告了基于单个AIEgen的简单且全能的光诊疗法。只需一个分子就实现了所有的光诊疗形式，包括荧光成像（FLI），光声成像（PAI），光热成像（PTI），光动力疗法（PDT）和光热疗法（PTT）。

Zhang,Z., et al., An All‐Round Athlete on the Track of Phototheranostics:Subtly Regulating the Balance between Radiative and Nonradiative Decays forMultimodalImaging‐Guided Synergistic Therapy. Adv.Mater. 2020, 2003210.

https://doi.org/10.1002/adma.202003210

2. Science Advances：AIEgen偶联的上转换纳米颗粒通过双模式ROS激活根除实体瘤

活性氧（ROS）对于调节抗肿瘤免疫反应至关重要，在此反应中氧可诱导免疫原性细胞死亡，促进抗原呈递并激活免疫细胞。有鉴于此，新加坡国立大学的刘斌、刘小钢和中国医学科学院北京协和医学院的孔德领等研究人员，报告了近红外（NIR）驱动的免疫刺激剂的发展，该过程基于上转换纳米颗粒与聚集体诱导的发光发光剂（AIEgens）的结合，以整合ROS的免疫学效应，从而增强适应性抗肿瘤免疫反应。

本文要点

1）瘤内注射的AIEgen上转换纳米颗粒在高功率NIR照射下产生高剂量ROS，从而诱导免疫原性细胞死亡和抗原释放。

2）这些纳米颗粒还可以捕获释放的抗原，并将其递送至淋巴结。

3）在随后的低功率NIR淋巴结治疗后，会产生小剂量的ROS，以通过激活树突状细胞进一步触发有效的T细胞免疫反应，从而防止局部肿瘤复发和远处的肿瘤生长。

利用双模泵浦光驱动AIEgen耦合的上转换纳米颗粒为肿瘤免疫治疗提供了一个强有力的、可控的平台来激活自适应免疫系统。

Duo Mao, et al. AIEgen-coupled upconversion nanoparticleseradicate solid tumors through dual-mode ROS activation. Science Advances,2020.

DOI：10.1126/sciadv.abb2712

https://advances.sciencemag.org/content/6/26/eabb2712

3. Nano Today：高度稳定和明亮的AIE点，可用于活体大鼠的NIR-II解读

新兴的第二近红外（NIR-II）荧光成像技术为小鼠等小动物的活体成像显示出了巨大的前景，但其向大鼠等大型动物的转移仍有待发展。于此，香港科技大学唐本忠院士、浙江大学钱骏教授等人首次报道了基于聚集诱导发射（AIE）点对活体大鼠脑血管系统和主要器官的全面的NIR-II解读。

本文要点：

1）AIE点同时具有高亮度、不同处理的稳定性和良好的生物相容性。由于发射范围长、亮度高，AIE点超过1200 nm的体内NIR-II荧光显微成像能够可视化具有高空间分辨率（〜4μm）和深穿透（700μm）的大鼠脑血管，代表了迄今为止在该领域实现的鼠脑成像的最高穿透深度和最佳分辨率。

2）NIR-II AIE点还可以在脑血栓形成早期实时检测微小血管阻塞。此外，以高对比度的方式对大鼠胃肠道和膀胱进行活体无创监测，有助于更好地了解消化系统和排泄过程。这项工作将对发展先进的NIR-II技术在大型动物成像中的应用提供新的见解，为实际应用带来广阔前景。

Ji Qi, et al., Highly stable and bright AIEdots for NIR-II deciphering of living rats. Nano Today 2020.

https://doi.org/10.1016/j.nantod.2020.100893

4. Angew：光诱导的自逃逸球形核酸用于实现高效的非阳离子基因递送

开发非阳离子基因载体和实现功能核酸在胞浆内的有效内体/溶酶体逃逸是基因递送领域所面临的两大挑战。新加坡国立大学刘斌教授提出了一种自逃逸球形核酸(SNA)概念，其具有内体/溶酶体逃逸能力，可以实现光控的非阳离子基因递送。

本文要点：

（1）在该体系中，实验将Bcl-2反义寡核苷酸(OSAs)偶联于聚集诱导发光(AIE)的光敏剂(PS)纳米颗粒的表面以形成核-壳SNA。一旦SNA被肿瘤细胞吸收，在光照下，AIE PSs产生和累积的¹O₂会破坏溶酶体结构，从而实现OSA的逃逸。

（2）体外和体内实现结果表明，基于AIE的核-壳SNA可在不需要任何转染试剂的情况下显著下调抗凋亡蛋白(Bcl-2)，进而诱导肿瘤细胞发生凋亡。

Leilei Shi. et al. Light Induced Self-Escapeof Spherical Nucleic Acid from Endo/Lysosomefor Efficient Non-Cationic Gene Delivery. AngewandteChemie International Edition. 2020

DOI: 10.1002/anie.202006890

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202006890

5. Materials Horizons：用于高时空分辨率癌细胞成像和化疗的光活化二氢生物碱

全身给药的化疗药物治疗效果差，毒性大。相反，光活化癌症治疗可以实现图像引导的精确控制治疗剂量和位置。然而，传统的光激活化学疗法通常需要通过繁琐的合成过程，在化疗药物上增加光反应基团，从而导致不良的毒副产物，严重制约了其应用。有鉴于此，华南理工大学的唐本忠、高蒙等研究人员，提出了一种新的基于光氧化脱氢反应的光活化癌症治疗策略，该策略仅与作为副产物的水结合。

本文要点

1）为了证明这一策略的有效性，研究人员利用天然二氢苯骈[c]菲啶类生物碱DHCHE和DHSAN作为光活化治疗剂，通过在光照射下原位转化成细胞核靶向的CHE和SAN来实现癌细胞的选择性成像和杀伤。

2）值得注意的是，胆碱酯酶具有聚集诱导发射(AIE)特性，可用于精确控制光活化治疗剂量。

这种基于光氧化脱氢反应的光活化策略有望在临床上用于精确的癌症治疗。

Xia Ling, et al. Photoactivatable dihydroalkaloids for cancer cellimaging and chemotherapy with high spatiotemporal resolution. MaterialsHorizons, 2020.

DOI：10.1039/d0mh00931h

https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2020/mh/d0mh00931h#!divAbstract

6. Chem. Sci：高亮度AIE点用于NIR-II荧光成像和NIR-I光声成像

目前，在NIR-II区具有高光致发光量子产率(PLQYs)的AIE发光分子仍然十分有限，西安交通大学党东峰老师、孟令杰教授和中科院深圳先进技术研究院张鹏飞提出了一种通过调节分子聚集来提高探针NIR-II荧光性能的有效策略。

本文要点：

（1）实验合成的供体-受体AIE点(DTPA-TBZ)不仅在NIR-I区有良好的吸收率，而且在NIR-II区也有良好的荧光信号，其发射波长可延伸至1200 nm。得益于这种改进的分子内限制和聚集策略，DTPA-TBZ的绝对PLQY值可达8.98%。实验同时也以IR 26作为参考，证明该AIE点可表现出高达11.1%的相对PLQY。

（2）最后，实验将该AIE点应用于进行高性的能NIR-II荧光成像和NIR-I光声(PA)成像，证明其可通过NIR-II成像实现对腹部血管、后肢血管和脑血管的高信号背景比的可视化成像，并能够通过PA成像以清晰地观察体内肿瘤。这些结果表明，通过调整DTPA-TBZ中的分子聚集，可以同时实现良好的NIR-II吸收和在NIR-II区的高发射荧光，因此可以作为一种双模态成像平台用于对癌症进行精确诊断。

Yanzi Xu. et al. Tuning molecularaggregation to achieve highly bright AIE dots for NIR-II fluorescence imagingand NIR-I photoacoustic imaging. ChemicalScience. 2020

https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2020/sc/d0sc03160g#!divAbstract

7. Anal. Chem：可激活的纳米探针通过MSOT和AIE近红外荧光成像实现术前定位和术中导航

对肿瘤进行准确的定位和完整切除是保障手术成功的关键。因此，能够在术前定位肿瘤位置和在术中确定肿瘤边缘的方法是非常理想的。华南理工大学吴水珠教授和曾钫教授开发了一种可被激活的纳米复合探针，并将其用于术前多光谱光声学断层成像以定位原位肝肿瘤以及在术中通过近红外荧光成像进行导航。

本文要点：

（1）该分子探针包括电子供体、受体和识别部分，可与牛血清白蛋白形成纳米复合探针。该探针对肿瘤细胞中过表达的硝基还原酶有特异性响应进而被激活。被激活的探针具有AIE特性和很强的NIR-I/NIR-II荧光和光声信号，可用于双模成像。

（2）由于该探针可以对肝肿瘤细胞中的硝基还原酶进行原位反应，因此可以对早期的原位肝肿瘤进行检测。此外，实验也利用该纳米复合探针获得了术前肝脏原位肿瘤的三维MSOT图像，以及NIR-I/NIR-II荧光图像，从而为术中肿瘤切除提供了重要的指导。

Zhuo Zeng. et al. Activatable NanocompositeProbe for Preoperative Location and Intraoperative Navigation for OrthotopicHepatic Tumor Resection via MSOT and Aggregation-Induced Near-IR-I/IIFluorescence Imaging. AnalyticalChemistry. 2020

DOI: 10.1021/acs.analchem.0c01596

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.analchem.0c01596