香港浸会大学(HKBU)的一个合作研究团队合成了一种名为TRZD的纳米粒子，它可以发挥诊断和治疗大脑神经胶质瘤的双重功能。它发出持续发光，用于体内神经胶质瘤组织的诊断成像，并通过帮助化疗药物的靶向递送来抑制肿瘤细胞的生长。
这种纳米颗粒为神经胶质瘤的早期诊断和治疗提供了希望，尤其是小脑神经胶质瘤，现有方法更难检测和治愈。研究成果已发表在《科学进展》杂志上。
现有诊断和治疗方法的局限性
神经胶质瘤是最常见的恶性原发性脑肿瘤，约占所有脑肿瘤的三分之一。磁共振成像(MRI)通常用于诊断神经胶质瘤，但该技术并不那么敏感。小脑神经胶质瘤是一种相对罕见的脑肿瘤，用MRI更难检测到。为了促进早期检测和治疗，需要一种具有更高灵敏度和精确度的替代方法来诊断神经胶质瘤。
多柔比星是一种化疗药物，可有效治疗神经胶质瘤。然而，它的应用也可能损害正常细胞，并且与一系列副作用有关。为了提高阿霉素的临床疗效并最大限度地减少其副作用，需要一种新方法以更有针对性的方式将药物应用于肿瘤细胞。
针对神经胶质瘤的诊断和治疗需要，由浸大化学系助理教授王毅博士和应用生物及化学科技学系罗嘉丽教授共同领导的研究团队在香港理工大学，合成了一种名为TRZD的新型近红外(NIR)持久发光纳米粒子，它可以在诊断成像和作为神经胶质瘤的药物载体方面发挥双重作用。
TRZD具有在紫外(UV)光激发后发射NIR持久发光的特性。TRZD的基本结构是纳米颗粒的组合，负载二氧化硅的介孔结构，使其成为阿霉素颗粒的良好载体。它的表面涂有红细胞膜以增加其稳定性，并嵌入了T7肽。T7肽对肿瘤细胞表面丰富的转铁蛋白受体具有很强的亲和力，可以促进TRZD穿透血脑屏障。
用于神经胶质瘤诊断的成像探针
研究小组使用小鼠模型评估了TRZ(即不含多柔比星的TRZD)在神经胶质瘤诊断成像中的功效。TRZ粒子首先被紫外光激发以引发发光。然后用TRZ治疗大脑和小脑注射了肿瘤组织的小鼠。在接下来的24小时内，在小鼠的肿瘤部位检测到TRZ发光。
然而，当用没有T7肽的TRZ和没有红细胞膜涂层和T7肽的TRZ进行相同的实验时，在小鼠的肿瘤部位没有检测到发光。结果表明，红细胞膜涂层可以通过稳定纳米颗粒来延长TRZ的功能，并可以减缓其被人体自然摄取的速度。另一方面，T7肽有助于TRZ在肿瘤细胞中的渗透和积累，从而发挥其对神经胶质瘤的成像功能。
王博士说：“我们的实验表明，TRZ是一种很有前途的用于诊断神经胶质瘤的生物成像剂。观察到TRZ的发光可以在大脑的大脑和小脑区域的肿瘤细胞中检测到，这是一个令人鼓舞的结果因为小脑区的胶质瘤用现有的诊断方法很难检测到。因此，TRZ为胶质瘤的及时准确诊断提供了新的希望。”
TRZD抑制神经胶质瘤生长，延长小鼠寿命
研究小组使用一组大脑和小脑注射了肿瘤组织的小鼠进一步评估了TRZD的抗肿瘤功效。应用TRZD15天后，他们的肿瘤平均直径减小到1毫米。与未接受TRZD的对照组相比，他们的平均存活时间也延长了20天。此外，在肿瘤区域观察到细胞死亡，但在正常脑组织中未观察到。
王博士说：“实验结果表明，TRZD对胶质瘤的治疗效果具有良好的选择性，这是由于T7肽与肿瘤细胞表面受体的强亲和力和穿透血脑屏障的能力，阿霉素被特异性地带到肿瘤细胞上。.因此，多柔比星可以更有针对性地应用，并有望通过减少药物剂量将其副作用降至最低。
“我们得出的结论是，TRZD显示出巨大的潜力，它可以被开发成具有诊断和治疗双重功能的新一代抗胶质瘤药物。它也为其他脑部疾病的治疗方案的制定提供了希望。”