新加坡国立大学刘斌团队Small Structures: 装载组织型纤溶酶原激活物的脂质体实现光声成像指导和缺血性脑卒中诊疗
1、研究背景
随着全球人口老龄化程度的进一步加深，脑卒中作为一种高发病，已经成为致死和致残的主要原因。由脑的供血动脉堵塞或狭窄、脑供血不足引发的缺血性脑卒中，占所有脑卒中病例的60%-70%。静脉注射组织纤溶酶原激活剂（tPA）进行溶栓治疗是卒中后血管再通的主要治疗方式。由于溶栓治疗的效果取决于能否在4.5小时的时间窗内及时启动溶栓治疗，影像学检查确诊至实行治疗的时间间隔已经成为影响预后的重要因素。传统的影像学技术例如CT, MRI往往受限于其体积，操作和扫描速度，无法在第一时间启用进行病情诊断，也无法实现实时成像来监测溶栓效果和血管再通。另一方面， tPA溶栓治疗往往会增加溶栓后患者脑出血风险，造成出血转化，严重影响预后效果。因此, 开发一种新的诊疗平台实现快速的影像诊断缺血性脑卒中，增强tPA溶栓效果并实时监测血管再通和潜在出血风险，具有重要的临床价值。
2、文章概述
近日，新加坡国立大学刘斌教授领导的科研团队开发了一种基于具有光热响应功能的脂质体纳米颗粒（Lipo-tPA）的诊疗平台，实现了光声成像快速诊断缺血性脑卒中，光热激活tPA靶向释放溶栓和实时成像监测血管再通。通过巧妙的分子设计，研究人员合成出一种具有螺旋桨结构的化合物DPPT-BTTPE。该分子在近红外区具有良好的吸收。基于该分子和热敏的脂质， 研究人员进一步合成了温度响应的脂质体纳米粒子并成功载入tPA。在808 nm激光照射下，Lipo-tPA展现了良好的光热效果并能够快速响应光热释放tPA，实现有效的体外溶栓。对比传统的核壳结构的纳米粒子，受益于脂质体结构带来的良好延展性和热膨胀，Lipo-tPA显著增强了光声信号。在具有缺血性脑卒中的大鼠模型中，通过尾静脉注射Lipo-tPA，实现了大鼠大脑的高分辨光声成像，成功诊断出缺血性脑卒中的症状和位置。在实时光声成像引导下，实行808 nm激光照射光热激活了tPA在卒中区域的靶向释放，成功实现了溶栓和血管再通。光声成像同时还监测了再灌注和排除了潜在脑出血的风险。该诊疗平台实现了缺血性脑卒中的快速有效诊疗，具有潜在的临床转化价值。
3、图文导读
图一 a. DPPE-BTTPE的分子结构。b. Lipo-tPA的UV-vis 吸收光谱。
图二 a. Lipo-tPA的光热效果。b. Lipo-tPA的光声效果增强（对比核壳结构的纳米粒子）。
图三 a. 利用光声成像和Lipo-tPA诊断和治疗患有缺血性脑卒中的大鼠。b. 经Lipo-tPA治疗和未经治疗的大鼠大脑损伤对比。
论文信息：
Photothermal-Activatable Liposome Carrying Tissue Plasminogen Activator for Photoacoustic Image-Guided Ischemic Stroke TreatmentXiaolei Cai, Aishwarya Bandla, Can Wang, Yu-Hang Liu, Chan Kim Chuan, Yu Xu, Xingang Liu, Shidang Xu, Wenbo Wu, Nitish V. Thakor*, Bin Liu*Small StructuresDOI: 10.1002/sstr.202100118点击左下角「阅读原文」，查看该论文原文。
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Structures
期刊简介
Wiley旗下的Small Structures创立于2020年。作为Small的姊妹期刊，Small Structures旨在成为发表关于亚宏观尺度结构研究的多学科、跨领域、顶尖旗舰期刊。稿件领域包括但不限于化学、物理、材料、工程和生命科学，类型包括原创研究、综述、展望、评论等。
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