光热协同硼中子捕获：氰化碳硼酸盐在癌症诊疗一体化中的突破性应用

本研究针对传统癌症治疗中组织穿透性差、光毒性不足及非特异性细胞毒性等问题，开发了兼具近红外(NIR)成像与硼中子捕获治疗(BNCT)功能的氰化碳硼酸盐([Cyanine+][Carborane-])盐类化合物。通过多学科交叉设计，该团队实现了肿瘤靶向性提升与系统毒性降低的双重突破，在乳腺癌小鼠模型中证实其可同步抑制EMT通路(Vimentin/Snail下调)并激活凋亡途径(PARP蛋白切割)，为临床诊疗一体化提供了创新解决方案。

　　

癌症治疗领域长期面临两大核心挑战：如何精确区分肿瘤与正常组织，以及如何突破传统疗法的毒副作用瓶颈。当前的光动力治疗(PDT)受限于可见光穿透深度，而硼中子捕获治疗(BNCT)虽具靶向优势却缺乏实时可视化手段。这一矛盾促使研究者探索能将诊断与治疗融为一体的"诊疗一体化"方案。

来自喜马偕尔邦生物技术与管理学院的研究团队在《EJNMMI Radiopharmacy and Chemistry》发表突破性成果，他们通过分子工程将近红外荧光染料氰化物(Cyanine⁺)与硼簇化合物碳硼烷(Carborane^-)结合，创建了新型[Cyanine⁺][Carborane^-]盐体系。该研究创新性地利用氰化物的NIR成像特性实现肿瘤实时定位，同时借助碳硼烷的¹⁰B同位素实现中子捕获治疗，在小鼠模型中达成肿瘤完全消退且无系统毒性。

关键技术包括：1) 采用阴离子置换法合成氰化碳硼酸盐；2) 通过RAFT聚合构建pH响应性聚合物载体；3) 利用ATRP技术制备半乳糖靶向纳米胶束；4) 建立正交小鼠模型验证双模态治疗效果。

Bench-side innovations
研究团队通过精确调控分子亲疏水平衡，使化合物兼具水溶性与肿瘤穿透性。质谱与核磁证实合成的[Cyanine⁺][CB₁₁H₁₂^-]盐类具有3838 barns的中子捕获截面，其释放的α粒子(163 keV/μm)杀伤范围精确控制在5-9μm。

From the bench to the bedside
在肝癌模型实验中，半乳糖修饰的POGal-PmCb-PCL-Cy胶束通过受体介导内吞作用，6小时内即可在HepG2细胞质中富集。NIR成像显示肿瘤/正常组织信号比达8:1，为手术导航提供可能。

Overcoming challenges
尽管临床转化仍需解决中子源稀缺等问题，但该研究已证实：1) 化合物20天内可完全清除；2) 治疗剂量(2 μmol/kg)下无体重减轻；3) 能同步抑制Vimentin并升高cleaved PARP，通过线粒体膜电位(ΔΨm)下降诱发凋亡。

这项研究标志着癌症治疗进入"可视化精准打击"新阶段。其创新性体现在：① 首次实现NIR成像与BNCT的分子级融合；② 通过惰性碳硼烷阴离子消除脱靶毒性；③ 为联合免疫治疗(如PD-1抑制剂)奠定基础。正如研究者所述，这种"光热协同炸弹"策略的成功，充分展示了跨学科合作在攻克癌症难题中的核心价值。