放射医学与辐射防护国家重点实验室、苏州医学院放射医学与防护学院苗庆庆教授课题组在可激活的自组装近红外荧光-光声探针用于放疗早期效果监测方面取得新进展，相关成果以“A Self-Assembled Organic Probe with Activatable Near-Infrared Fluoro-Photoacoustic Signals for In Vivo Evaluation of Radiotherapy Effect”为题发表在国际化权威杂志Analytical Chemistry上，论文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.analchem.3c02578。

图：自组装荧光、光声探针dCyFF的激活及其放疗评价体系的示意图

放射治疗作为一种传统的肿瘤治疗方法，通常用于局部肿瘤或转移病灶的治疗。在放疗的临床实践中，不可避免地会出现由于辐射剂量过大引起周围正常组织损伤的情况，因此早期评估疗效和有效预测转归对放疗方案的成功实施至关重要。目前，基于解剖学改变的成像仍然是临床上评估放疗疗效的主要方式，不能及时反映临床疗效并指导及时调整治疗方案。分子影像技术可以利用影像学手段检测生物标志物或生理指标的表达或活性变化实现疾病的早期诊断和疗效评价。其中，光学成像作为一种非电离辐射成像方法，同时具有非侵入性、高时空分辨率和高灵敏度的优势，已经逐渐用于疾病的临床诊疗中。因此，开发安全有效的光学探针用于放疗的早期疗效评价意义重大。

放疗过程中，电离辐射可以通过诱导DNA双链断裂，激活肿瘤细胞的凋亡达到治疗的目的。活化的半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-3（Caspase-3）是细胞凋亡早期重要的标志，因此，监测肿瘤放疗后Caspase-3的表达水平有望反映肿瘤放疗早期效果。

在该工作中，作者成功开发了一种自组装探针（dCyFF），该探针可以通过特异性响应Caspase-3激活荧光-光声信号，从而实现对放疗疗效的早期评估和预测。自组装肽段FFY的引入可促进dCyFF的一级自组装成纳米粒子dCyFFs，并在与Caspase-3反应后二级自组装成更大的纳米粒子CyFFs。与小分子探针dCy相比，该策略不仅提高了光学稳定性，而且延长了探针在肿瘤部位的保留时间，用于纵向实时观察。在放射高敏感淋巴瘤模型中，该探针可放疗后3h即检测并区分出X射线剂量依赖性表达的Caspase-3。同时，dCyFF可以准确地反映治疗后肿瘤的抑制情况。总体而言，自组装近红外荧光-光声探针（dCyFF）可有效预测和及时评估放疗反应，并有望指导其他联合治疗方案的选择。

18新利体育 2020级硕士研究生安怡和2021级硕士研究生顾维为该论文的共同第一作者，18新利体育 放射医学与辐射防护国家重点实验室苗庆庆教授为该论文的通讯作者，18新利体育 为该论文的第一单位。该工作得到国家自然科学基金、江苏省自然科学基金、江苏特聘教授等项目的共同资助。