范樓珍老師Nature Biomedical Engineering文章介紹
不論腫瘤的來源、位置和種類，對(duì)其進(jìn)行特異選擇性成像與給藥而不影響正常組織是癌癥診療面臨的重大挑戰(zhàn)。北京師范大學(xué)范樓珍教授課題組研發(fā)了一種結(jié)構(gòu)類似大的氨基酸的碳量子點(diǎn)（LAAM CQDs)有望解決這一問題。
這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，LAAM TC-CQDs的邊緣具有多個(gè)游離的α-氨基酸基團(tuán)，通過大中性氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)體1（LAT1）介導(dǎo)內(nèi)吞高選擇性地進(jìn)入腫瘤細(xì)胞。由于LAT1 在大多數(shù)腫瘤細(xì)胞中過表達(dá)而只在少數(shù)組織 (血腦屏障、胎盤、脾臟、睪丸和結(jié)腸等)表達(dá)，因此，LAAM TC-CQDs對(duì)癌細(xì)胞具有廣譜的精準(zhǔn)靶向性。LAAM TC-CQDs在700 nm處發(fā)射熒光，成功用于多種腫瘤細(xì)胞的成像以及荷瘤鼠體內(nèi)熒光和光聲雙模態(tài)成像。通過共聚焦熒光顯微鏡圖像可以觀察到LAAM TC-CQDs被HeLa 和A549等多種癌細(xì)胞攝取，但是在同樣的條件下卻幾乎不被正常體細(xì)胞攝取，細(xì)胞流式實(shí)驗(yàn)結(jié)果同樣印證了這一發(fā)現(xiàn)?；铙w成像可以發(fā)現(xiàn)，LAAM TC-CQDs可以高效在腫瘤富集而幾乎不在正常器官富集。LAAM TC-CQDs作為化療藥物拓?fù)涮婵担═PTC）的載體，仍然能夠精準(zhǔn)靶向腫瘤，成功將藥物選擇性地遞送至腫瘤組織。作為TPTC的載體，LAAM TC-CQDs的化療效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了游離的TPTC以及已經(jīng)商業(yè)化脂質(zhì)體載體。更有意義的是，由于血腦屏障是為數(shù)不多的過表達(dá)LAT1的正常組織之一， LAAM TC-CQDs可以成功穿過血腦屏障，實(shí)現(xiàn)了腦腫瘤成像并成功將抗癌藥物靶向遞送至腦腫瘤。
該研究工作近期發(fā)表在《Nature Biomedical Engineering》雜志上 (Targeted tumour theranostics in mice via carbon quantum dots structurally mimicking large amino acids)。北京師范大學(xué)化學(xué)學(xué)院為第一完成單位?；瘜W(xué)學(xué)院博士生李淑花，宿雯和吳浩為論文的共同第一作者，范樓珍教授、朱嘉副教授和耶魯大學(xué)周江兵教授為共同通訊作者。相關(guān)技術(shù)成果已經(jīng)申請(qǐng)了國際發(fā)明專利(PCT/CN2019/115263)。LAAM TC-CQDs成功入選美國NCL (Nanotechnology Characterization Laboratory)的Assay Cascade Awardees。NCL將為這一項(xiàng)目提供免費(fèi)臨床前安全評(píng)價(jià)、藥效和藥物代謝等實(shí)驗(yàn)。據(jù)悉，這是來自中國大陸的首例入選項(xiàng)目。該研究得到國家自然科學(xué)基金，理論及計(jì)算光化學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和放射性藥物教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室資助。
論文信息：DOI：10.1038/s41551-020-0540-y
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