基于RGD-葡聚糖修饰的铁卟啉锆金属有机框架的CT/MR双模态成像引导下黑色素瘤靶向化疗-光热协同治疗研究

本研究针对黑色素瘤治疗中化疗药物毒性大、靶向性差及光热治疗稳定性不足等问题，开发了一种新型多功能纳米平台FeP-Zr MOF。该平台以Zr4+为金属节点、铁卟啉(Fe-TCPP)为有机配体，通过负载阿霉素(DOX)并修饰葡聚糖(DEX)和RGD肽，实现了CT/MR双模态成像引导下的化疗-光热协同治疗(CPTT)。体外实验证实其对B16F0细胞的高效靶向杀伤，小鼠模型显示100%肿瘤抑制率，为肿瘤诊疗一体化提供了创新策略。

　　

黑色素瘤治疗的新突破：当化疗遇上光热
黑色素瘤作为最具侵袭性的皮肤恶性肿瘤，传统化疗面临药物毒性大、易产生耐药性等挑战。近年来，光热疗法(PTT)因其精准可控的特性备受关注，但单一疗法效果有限。如何构建兼具靶向性、诊疗一体化的多功能平台，成为肿瘤治疗领域的关键科学问题。

马什哈德医科大学和费尔多西马什哈德大学的研究团队创新性地将金属有机框架(MOF)技术与生物靶向策略相结合，开发出FeP-Zr MOF纳米平台。该研究通过将铁离子整合至卟啉结构中，赋予材料T₁/T₂加权磁共振成像(MRI)能力与近红外光热转换性能，同时利用锆金属节点的X射线衰减特性实现CT成像。通过表面修饰RGD肽增强肿瘤靶向性，最终在《Carbohydrate Polymers》发表的研究中，实现了100%的黑色素瘤完全抑制。

关键技术方法
研究采用溶剂热法合成Fe-TCPP配体与ZrOCl₂·8H₂O自组装的FeP-Zr MOF，通过静电吸附负载DOX，使用SPDP交联剂将氨基化DEX与cys-RGD肽共价偶联。体外实验采用B16F0细胞系，体内使用皮下B16F0荷瘤小鼠模型，通过808 nm激光照射评估光热效应，采用MTT法检测细胞毒性。

研究结果

1. 材料表征：透射电镜显示FeP-Zr MOF呈规则立方体结构，粒径约85 nm。X射线衍射证实其晶体结构与PCN-224相似，氮吸附测试显示比表面积达1020 m²/g，DOX载药率达28.7%。

2. 光热性能：在808 nm激光照射下，FeP-Zr/DEX/RGD溶液温度10分钟内升高52°C，光热转换效率达41.3%，显著高于游离Fe-TCPP(29.5%)。

3. 靶向递送：流式细胞术显示RGD修饰使B16F0细胞对纳米颗粒摄取量提升3.2倍，共聚焦显微镜观察到DOX在溶酶体逃逸后进入细胞核。

4. 协同治疗：DOX@FeP-Zr/DEX/RGD联合激光照射组细胞存活率仅6.8%，显著低于单纯化疗(47.3%)或单纯PTT(38.5%)。

5. 体内疗效：MR/CT双模态成像显示肿瘤部位信号增强5.7倍，治疗21天后实验组肿瘤完全消失，且主要器官未见明显毒性。

结论与意义
该研究首次将Zr-MOF的CT成像功能与铁卟啉的MRI/PTT特性相结合，通过DEX-RGD双重修饰解决了纳米颗粒的生物相容性与靶向性问题。其创新性体现在：① 利用MOF孔隙实现高载药量(287 mg/g)；② 金属节点与有机配体协同产生诊疗功能；③ 临床适用激光波长(808 nm)下的稳定光热转换。这种"诊疗一体化"策略为实体瘤治疗提供了新范式，其模块化设计思路可拓展至其他癌症类型的联合治疗研究。