双功能线粒体探针IR-545：通过PI3K/AKT/mTOR-EMT信号轴实现黑色素瘤可视化与靶向治疗

本研究针对黑色素瘤高转移性与治疗困境，开发了新型近红外荧光探针IR-545。该探针通过靶向线粒体实现肿瘤成像，并抑制PI3K/AKT/mTOR通路及上皮-间质转化（EMT），显著抑制黑色素瘤增殖转移。动物实验证实其抗肿瘤效果且无显著毒性，为诊疗一体化提供了新策略。

　　

黑色素瘤作为最具侵袭性的皮肤癌症，过去20年全球发病率持续攀升，晚期患者预后极差。尽管靶向BRAF/MEK抑制剂和PD1/CTLA4免疫疗法取得进展，但耐药性问题突出。线粒体因其在肿瘤代谢中的核心作用成为治疗新靶点，而近红外（NIR）荧光成像技术凭借组织穿透力强、背景干扰低等优势，为肿瘤诊疗提供了新思路。然而，现有探针常面临靶向性不足或治疗功能单一的问题。

西南医科大学等机构的研究团队在《Colloids and Surfaces B: Biointerfaces》发表研究，设计出新型NIR探针IR-545。该探针通过有机阴离子转运多肽（OATPs）被肿瘤细胞摄取，靶向富集于线粒体，发射波长810-830 nm实现深层组织成像。研究采用光谱分析、流式细胞术、Western blot等技术，结合BALB/c裸鼠移植瘤模型，系统评估了其诊疗效果。

化学合成与光学特性
IR-545经核磁共振（¹H NMR、¹³C NMR）和高分辨质谱（HRMS）验证结构，在DMSO中最大吸收峰567 nm，发射峰810-830 nm，符合NIR成像要求。JC-1实验证实其通过线粒体膜电位差靶向肿瘤细胞线粒体。

体外抗肿瘤机制
MTT实验显示IR-545显著抑制黑色素瘤细胞增殖（IC₅₀ 1.5 μM）。划痕与Transwell实验证实其抑制迁移能力达70%。Western blot揭示其通过下调p-PI3K、p-AKT、p-mTOR蛋白表达阻断PI3K/AKT/mTOR通路，同时逆转EMT标志物（E-cadherin↑、N-cadherin↓、Vimentin↓）。

体内治疗效果
小鼠模型显示IR-545组肿瘤体积减少62%，免疫组化显示Ki-67阳性率降低，TUNEL染色提示凋亡率提升3倍。H&E证实主要脏器无病理损伤，安全性良好。

该研究创新性地将NIR成像与靶向治疗整合于单一分子，首次揭示IR-545通过双重调控PI3K/AKT/mTOR通路和EMT抑制肿瘤转移。其诊疗一体化设计为克服现有探针"重诊断轻治疗"的局限提供了范本，尤其对晚期黑色素瘤的精准干预具有转化价值。未来研究可进一步探索其与其他靶向药物的联用策略。