本文要点：吲哚菁绿 （ICG）-C9 是一种新型花青染料，具有短波红外 （SWIR） 荧光成像能力，与传统 ICG 相比具有显著优势。ICG-C9在体内与抗体偶联时显示出治疗潜力，表明在各种癌症类型中具有更广泛的适用性。本研究评估了使用 ICG-C9 进行 SWIR 荧光成像的功效。本文评估了 BALB/c-nu 小鼠静脉给药后 ICG-C9 和 ICG 的排泄动力学以及激发和荧光波长之间的关系。使用来自代表肝细胞癌的 HuH-7 细胞的细胞系衍生皮下肿瘤模型评估肿瘤摄取。优化了包括剂量、给药途径和暴露时间在内的变量以进行比较。在激发波长为915 nm下，ICG-C9的荧光发射波长>为950 nm，观察到ICG-C9的最大荧光强度。ICG-C9 和 ICG 都遵循相似的排泄途径，涉及肝脏摄取和胆汁排泄。ICG-C9的肿瘤摄取在与ICG相似的条件下得到证实。ICG-C9 显示出作为 ICG 近红外荧光成像替代品的巨大潜力，具有增强成像能力的独特性能。然而，需要进一步的研究来确定其临床适用性和更广泛的治疗效用。

图1. ICG和ICG-C9的荧光强度测试

吲哚菁绿（ICG）在808 nm激发波长下呈现最高荧光强度，其发射波长范围为840-873 nm；当激发波长切换至915 nm时荧光强度显著降低。相比之下，ICG-C9在915 nm激发波长下达到最高荧光强度，发射波长超过950 nm（图1a）。尽管在相同曝光时间和光功率强度条件下，ICG-C9的荧光强度仍弱于ICG（图1b）。

图2. ICG和ICG-C9的代谢分布

与吲哚菁绿（ICG）类似，ICG-C9可被肝脏从血液中选择性摄取并快速排泄至胆汁（图2a）。静脉注射ICG 15分钟后，肝脏荧光强度接近最大值，随后出现胆汁排泄及肠道分布；3小时后肠道荧光增强，24小时时肝脏与肠道仅存微量荧光。相比之下，注射ICG-C9后6小时，肝脏仍持续存在荧光，而ICG荧光已几乎消失（图2b）。这些结果表明ICG-C9的排泄速率慢于ICG。

图3. ICG和ICG-C9在肿瘤中的摄取

在低剂量（0.5毫克/千克）下无法检测到ICG或ICG-C9的荧光信号。ICG在2.5毫克/千克及以上剂量时可被检出，而ICG-C9需达到7.5毫克/千克剂量方可检测（图3a）。ICG-C9的荧光强度低于ICG；但通过延长曝光时间至300毫秒，ICG-C9的摄取即可显现。两种造影剂均能被HuH-7人肝癌细胞系肿瘤摄取，且表现出相似的肿瘤靶向特性（图3b）。

图4. 7.5 mg/kg剂量ICG或ICG-C9小鼠肿瘤的显微分析

在HuH-7肿瘤中同时观测到ICG与ICG-C9的荧光信号，证实二者在微观层面具有相似的摄取特性。荧光信号分布于肿瘤边缘及内部区域（图4a）。在细胞水平上，荧光主要存在于HuH-7细胞的胞质内，胞核中未检测到荧光（图4b）。ICG-C9的荧光强度低于ICG，可能源于所用滤光片的激发与发射波长范围较短。

本研究发现新型荧光探针ICG-C9在近红外二区成像中具有优势：其荧光峰值位于915 nm激发波长及>950 nm发射波长，兼具生物相容性和水溶性，适用于生物医学研究并有望推动临床转化。尽管其水溶液中量子产率低于传统ICG导致荧光较弱（需通过增加剂量、延长曝光或增强激发光补偿，如在7.5毫克/千克剂量与300毫秒曝光下可检出肿瘤荧光），但ICG-C9具有与传统ICG相似的胆汁排泄途径和肿瘤蓄积特性。其扩大的分子结构虽延缓排泄并增强背景荧光（可能干扰胆管显影），但延迟成像可提升肿瘤-背景对比度。关键优势在于ICG-C9在短波红外区荧光最强，联合ICG近红外成像可实现双色显影，同步区分癌组织、肝段结构及胆管血管，提升肝癌术中导航精度并可能检出深部病灶。然而，其临床应用仍受限于荧光强度较弱、当前实验模型缺乏临床相关性、样本量小及安全性需进一步验证，未来需优化成像参数并深入探究药代动力学和组织穿透能力以最大化其临床价值。

总之，本研究证实ICG-C9具有与ICG相似的特性，可通过胆汁排泄并在短波红外波段显示荧光特性，同时能被人肝癌细胞来源的肿瘤有效摄取。这些发现表明ICG-C9在肝胆外科手术中具有应用潜力，与抗体偶联后还可作为治疗剂。但需进一步评估其安全性、有效性及临床实用性，重点解决荧光强度、药代动力学和普适性等关键问题，以提升本研究的临床转化价值。

参考文献

Hatta K, Tanaka R, Kimura K, et al. Advancing hepatobiliary diagnosis and treatment using shortwave-infrared fluorescence imaging with ICG-C9[J]. BioScience Trends, 2025, 19(3): 328-336.

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