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活体成像应用:新型诊疗探针Cy7修饰的抗癌核苷酸偶联药物效果评估

2022-11-24     来源:本站     点击次数:1084

治疗诊断学(Theranostics)是一个新兴的医学研究领域,其名称是“治疗学”与“诊断学”的结合,研究思路是采用将药物治疗与诊断技术相结合的手段,个性化地实现同时治疗和诊断的效果。在治疗诊断学的发展过程中,对于新型探针的研发可用于构建针对不同疾病和用途的诊断分子,并与治疗药物相结合,从而产生可同时用于诊断和治疗特定疾病的药剂。

围绕这一激动人心的应用焦点,俄罗斯新西伯利亚的一组科研团队展开深入研究,并初步报道了一种可针对癌症进行诊断和治疗的新型多功能探针的开发过程。新型探针以白蛋白为载体,将化学治疗剂5-三氟胸苷-2'-脱氧尿苷5'单磷酸(pTFT)与荧光染料(Cy7)进行偶联,经进一步研究发现,上述药物载体的两种变体(白蛋白、白蛋白+生物素)在肿瘤中均具有高摄取性。

Figure 1: 诊疗探针的构建、修饰与合成图示(A:生物素偶联的白蛋白抗癌探针 B:单独的白蛋白抗癌探针)
 

探针合成成功后,研究人员在进入临床前异种移植肿瘤模型之前先进行了体外测试,以评估探针在体内的性能,之后利用三维荧光断层扫描成像设备进行探针的具体定位以及药物摄取量的对比,完成活体动物体内的评估过程。


Figure 2: 建立小鼠脑部的胶质母细胞瘤模型,并使用三维荧光断层扫描成像设备对两种探针在小鼠体内的分布情况进行定位。A、B:注射白蛋白探针;C、D:注射白蛋白+生物素偶联探针。A、C:注射探针1h后的荧光扫描图像;B、D:注射探针72h后的荧光扫描图像。由荧光扫描成像结果可得,与单独的白蛋白探针相比,生物素偶联的白蛋白探针并未在病灶部位积累。研究人员可在此基础上对研究内容提出新的假设,并进一步明确后续探针的改进方向。

 

总结

采用荧光探针与靶标药物偶联的治疗诊断学方法,可用于构建多种针对不同疾病的特定药剂,个性化地实现同步治疗和诊断的效果,既节省了时间和成本,也可以绕过单独使用每种策略时可能产生的不良反应,符合未来个性化精准医疗的发展趋势。在诊疗探针的研发过程中,先进成像技术的应用可更好地帮助研究人员执行初步的可视化定位筛查及药效评估工作。

文章信息:
Journal: Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters, 2018, 28(3), 260-264.
Authors: Popova, Tatyana V, et al.
Title: Biotin-decorated anti-cancer nucleotide theranostic conjugate of human serum albumin: where the seed meets the soil?
Doi: 10.1016/j.bmcl.2017.12.061
Link: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960894X17312350

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