基于近红外余辉纳米探针的微肿瘤PD-L1高灵敏度成像推动免疫检查点阻断疗法精准诊疗

本文开发了一种靶向PD-L1的近红外余辉纳米探针（mZ-PD-L1），实现了对微肿瘤（≤1 mm）及淋巴结微转移灶中PD-L1的高灵敏度、高信背比成像（分别达27和37）。该技术克服了传统免疫组化空间异质性局限及核素成像灵敏度不足的问题，为免疫检查点阻断疗法（ICBT）的精准患者分层及疗效评估提供了突破性策略。

　　

Section snippets

Materials, characterization, anti-tumor efficacy and biosafety assessment

详细信息见支持信息。

Construction of mZ-PD-L1 nanoprobe

MSNs、mZ和mZ-PEG的合成路线详见支持信息。为构建mZ-PD-L1，通过EDC和NHS法将抗PD-L1抗体（Atezolizumab）偶联至mZ-PEG的氨基与羧基上。简要流程如下：将10 mg mZ-PEG分散于6 mL MES缓冲液（100 mM，pH=5）中，连续超声处理30分钟。随后缓慢加入EDC（10 mg，1 mL）与NHS（20 mg，1 mL），室温搅拌2小时。

Preparation and characterization of mZ-PD-L1

基于Zn_1.3Ga_1.4Sn_0.3O₄:0.5% Cr³⁺, 0.3% Y³⁺（ZGS）在生物窗口光激发后的优异近红外余辉（NIR PersL）性能，我们选择ZGS作为mZ-PD-L1的核心成分，以实现体内肿瘤PD-L1的高灵敏度靶向成像。该体系中，ZnGa₂O₄为基质，Cr³⁺是NIR余辉的核心发光中心。Sn⁴⁺作为陷阱调节剂，其引入可形成更适宜的深电子陷阱，显著延长余辉持续时间并增强发光强度。

Conclusion

以程序性死亡蛋白受体1及其配体（PD-1/PD-L1）为代表的免疫检查点阻断疗法（ICBT）已成为癌症治疗的新里程碑。然而临床结果显示仅20–30%的癌症患者能从中获益，其抗肿瘤疗效与肿瘤PD-L1表达水平密切相关。因此，精准全面地评估肿瘤PD-L1表达至关重要。现有PD-L1体内成像研究虽取得进展，但仍难以实现微肿瘤或微转移灶的高灵敏度检测。本研究开发的mZ-PD-L1探针及NIR余辉成像技术，为ICBT的精准实施提供了革命性工具。