近日,亚洲中文精品乱码附属协和医院超声科、福建省超声医学研究所陈志奎团队在Journal of Nanobiotechnology(中科院一区TOP期刊,IF=10.6)上发表题为“aPD-L1-facilitated theranostic and tumor microenvironment remodeling of pancreatic cancer via docetaxel-loaded phase-transformation nanoparticles triggered by low-intensity pulsed ultrasound”的研究论著。陈志奎主任医师为该论著的通讯作者,唐懿医师和沈庆龄硕士研究生为共同第一作者。

胰腺癌的发病率呈逐年上升,其起病隐匿,早期诊断困难,大多患者就诊时已经失去手术切除机会。胰腺癌的肿瘤微环境特殊,侵袭性强,预后差,在所有癌症相关生存率中处于最低位。
由于胰腺位于腹膜后,位置深,容易受到胃肠气体干扰,超声检查需要较高的技巧,对检查者经验水平依赖性强。虽然超声造影在一定程度上提高了胰腺癌的诊断率,但是目前临床使用的微泡超声造影剂的平均粒径约为3μm,不能透出血管内皮间隙,无法实现肿瘤的分子靶向诊断。
液气相变型纳米粒为肿瘤超声分子影像学的发展提供了崭新的思路。该类纳米粒的内核携带了液态氟碳,在加热或超声辐照后,液态氟碳发生液-气相变,进而使纳米粒转变成含气体的微米级气泡,后者在超声造影下可明显增强。纳米粒还可以携带各类抗肿瘤药物,并且可通过对纳米粒表面进行修饰,实现肿瘤靶向诊断与治疗的效果。
陈志奎团队经过多年潜心研究,通过不断改良纳米粒制备方法,最终成功构建了一种抗PD-L1抗体(aPD-L1)靶向的载多西他赛的液气相变型纳米粒。该纳米粒粒径小,可透过血管内皮间隙,通过aPD-L1与胰腺癌细胞表面的PD-L1特异性结合。在超声空化驱动下,靶向结合的纳米粒发生相变,转变成具有超声造影效果的微泡,进而在细胞、亚细胞水平,以无创的方式实现对胰腺癌的可视化超声分子诊断。
相变后的微泡在低强度脉冲超声的辐照下发生破裂,在肿瘤局部精准释放出携带的免疫治疗药物aPD-L1和抗癌药物多西他赛。同时,超声靶向微泡破裂形成的微射流和冲击波等产生瞬态空化效应,在肿瘤局部产生超高温高压,可以直接损伤癌细胞,还可以提高细胞膜的通透性,促进更多抗癌药物进入癌细胞内,提高抗肿瘤效应。此外,纳米粒包载的液态氟碳全氟戊烷被视为氧库,其携带的氧气在胰腺癌局部释放,可以改善胰腺癌乏氧微环境,协同重塑胰腺癌免疫微环境,达到胰腺癌超声分子诊断与靶向治疗一体化的效果。

陈志奎团队一直致力于肿瘤超声分子影像与人工智能领域的研究,近年来,在国内外期刊发表学术论文近百篇,获得授权国家发明专利十一项,获得福建省医学科技奖二等奖、三等奖。该团队注重临床转化研究工作,自主研发的胃肠超声造影剂已经获得国家食品药品监督管理局医疗器械注册证(二类),并且进入临床使用。采用胃肠超声造影剂建立声窗,可明显改善胰腺的超声检查效果,提高超声诊断准确性。团队总结了多年的胰腺超声诊断经验,编撰了《胰腺疾病超声诊断与病例解析》一书,在人民卫生出版社出版发行,对提高胰腺疾病的超声诊断水平起到良好的推动作用。