用于近红外二区（NIR-II）/光声（PA）成像引导精准治疗的可编程有机A2S-TT纳米颗粒（NPs）

《Pharmaceutics》：Programmable Organic A2S-TT NPs for NIR-II/Photoacoustic Imaging-Enabled Precision Therapy

　　

背景：三阴性乳腺癌（triple-negative breast cancer, TNBC）是一种侵袭性强的乳腺癌亚型，传统手术、放疗和化疗存在治疗特异性不足、正常组织损伤和成像能力有限等问题。方法：研究人员设计开发了一种名为A2S-TT NPs的诊疗一体化平台，利用含有机共轭分子的自组装纳米颗粒，在NIR-II荧光成像和光声（photoacoustic, PA）成像双模态引导下实现精准光动力治疗（photodynamic therapy, PDT）。结果：在808 nm激光激发下，A2S-TT NPs在肿瘤部位高效产生活性氧（reactive oxygen species, ROS），引起线粒体膜电位破坏和DNA损伤并激活凋亡。体外实验显示其具有强NIR-II荧光和PA信号，无光照时细胞毒性低，激光照射后肿瘤细胞杀伤显著增强。体内研究证实其可有效富集于肿瘤部位，通过NIR-II和PA双模态成像实现可视化监测，并表现出显著抑瘤效应且对正常组织无明显损伤。讨论：该平台基于供体-受体共轭聚合物A2S-TT NPs，PA提供高分辨率深部组织成像，NIR-II提供高灵敏度和深穿透，二者互补支持精准定位和实时治疗监测；治疗剂量下生物相容性良好。结论：A2S-TT NPs通过NIR-II与PA双模成像实现精准、高效、安全、可控的PDT，为TNBC诊疗一体化提供具临床转化潜力的新策略。

研究背景方面，三阴性乳腺癌（TNBC，缺乏雌激素受体、孕激素受体和人表皮生长因子受体2表达的乳腺癌亚型）占乳腺癌约15–20%，因缺乏有效靶点、肿瘤异质性强及常规治疗精准性不足，患者预后改善有限。传统超声、乳腺X线摄影和磁共振成像（MRI）多用于诊断，难以在治疗中实时导航。近红外二区（NIR-II）荧光成像具备低散射、深穿透和高信噪比，光声（PA）成像兼具深部穿透与高分辨，并可提供血管、血氧等功能信息；光动力治疗（PDT）具有微创、时空可控优势，但受限于肿瘤定位与实时反馈不足。因此，研究人员在《Pharmaceutics》发表研究，构建基于供体-受体共轭聚合物A₂S-TT NPs的NIR-II/PA双模态成像引导PDT平台，用于TNBC诊疗一体化。

主要关键技术方法上，研究人员以4T1小鼠乳腺癌细胞系和雌性BALB/c小鼠皮下瘤模型为对象，采用Stille缩聚合成共轭聚合物AT并自组装为A₂S-TT NPs，通过核磁与凝胶渗透色谱表征结构，利用动态光散射与透射电镜分析粒径形貌，以DPBF降解评价ROS生成，借助NIR-II荧光系统与LOIS-3D光声系统完成体外/体内双模态成像，并通过CCK-8、JC-1、DCFH-DA、γ-H2AX免疫荧光及活死染色解析机制，体内按PBS、A₂S-TT NPs、A₂S-TT NPs加808 nm激光分组评估抑瘤与主要脏器组织学安全性。

3.1 设计与结构形貌表征：研究人员通过Stille交联聚合将苯并二噻吩供体与稠合苯并噻二唑受体AS₂连接，得到墨黑色AT聚合物；核磁（¹H NMR）显示芳香质子与烷基链特征峰，凝胶渗透色谱给出M_n 7341 g/mol、M_w 14267 g/mol、PDI 1.94；透射电镜见准球形、平均约63 nm，动态光散射水动力学直径约81.29 nm，元素分布均匀，FTIR中C-Br与Sn-C特征消失，证明聚合成功并形成稳定纳米颗粒（NPs）。

3.2 理化与光学性质：研究人员发现A₂S-TT NPs在24 h内粒径与Zeta电位变化很小，在水平、PBS、DMEM等介质中稳定；紫外-可见-近红外吸收在789 nm有强峰，808 nm照射下DPBF在421 nm吸收持续下降，证明高效ROS生成；NIR-II荧光强度与浓度线性好（R²=0.996），PA信号随浓度上升且在780 nm最强（R²=0.994），说明其可作双模态造影剂。

3.3 体外抗肿瘤活性：研究人员用4T1细胞实验显示，无激光时即使1 mg/mL浓度细胞存活率仍高于97%；808 nm激光下存活率降至19.56%，IC₅₀为0.017 mg/mL；活死染色以钙黄绿素-AM/碘化丙啶（Calcein-AM/PI）显示死细胞红荧光为主，γ-H2AX免疫荧光证明激光组细胞核DNA双链断裂明显，表明暗态安全、光照后杀伤强并伴DNA损伤。

3.4 PDT致死机制：研究人员以JC-1染色发现激光组线粒体膜电位去极化，红聚体荧光减弱、绿单体增强；DCFH-DA探针显示激光组绿色荧光强烈，即细胞内ROS大量产生；结论是A₂S-TT NPs经NIR触发产ROS，引起氧化应激与线粒体功能障碍，进而启动凋亡信号。

3.5 体内NIR-II/PA与生物分布：研究人员给4T1荷瘤BALB/c小鼠尾静脉注药，全身NIR-II与PA均显示24 h肿瘤信号最强，肿瘤荧光强度由0.25 h的36.59升至24 h的96.37，PA由1 h的84.88升至24 h的150.11；离体见肝、脾有网状内皮系统清除信号，肿瘤保留时间长，证明平台具备深部积累与双模态监测窗口。

3.6 成像引导PDT与体内安全：研究人员将小鼠分PBS、A₂S-TT NPs、A₂S-TT NPs+激光组，多次给药与808 nm照光后，激光组瘤重0.1325 g、体积26.11 mm³、抑瘤率约72.0%，体重稳定；肿瘤H&E切片见坏死与核固缩，心肝脾肺肾无明显病理损伤，说明高效抑瘤且系统毒性低。

讨论部分总结：研究人员指出NIR-II与PA互补可实现精准定位、动态监测与治疗可视化，808 nm下A₂S-TT NPs富集产ROS增强PDT，治疗剂量生物相容性佳；但长期代谢清除与关键蛋白通路尚未充分阐明，后续需转录组/蛋白质组学及更接近临床的动物模型、药代与放大生产研究以推进转化。

结论部分翻译：总之，本研究以A₂S-TT NPs为核功能支架、PA–NIR-II双模态成像为影像组件、PDT为治疗手段，建立乳腺癌诊疗一体化平台；该支架具优良近红外响应、高生物安全性和肿瘤靶向富集能力，双模态成像实现精准定位与动态监测，808 nm激光激发下富集于病灶的A₂S-TT NPs高效释放ROS并诱导TNBC细胞凋亡，证实NIR-II加PA双模态系统介导的A₂S-TT NPs具优越成像与靶向疗效，是有前景且高安全性的诊疗一体化纳米体系。