深圳先進院等類風濕性關節炎診療的光聲分子成像研究取得進展
近日，中國科學院深圳先進技術研究院醫工所生物醫學光學與分子影像研究室劉成波副研究員團隊、轉化醫學中心張鵬研究員團隊、南開大學丁丹教授團隊合作，在類風濕性關節炎診療的光聲分子成像研究方面取得突破。該研究基于近紅外二區三維光聲分子成像技術，結合對類風濕性關節炎高特異性的托珠單抗偶聯聚合物納米診療制劑，在小鼠類風濕關節炎模型中成功實現炎癥程度早期評估診斷，并對類風濕性關節炎治療效果實現準確監測。相關研究工作Tocilizumab-Conjugated Polymer Nanoparticles for NIR-II Photoacoustic Imaging-Guided Therapy of Rheumatoid Arthritis發表于Advanced Materials（Jingqin Chen et al., Advanced Materials, 2020, 2003399，影響因子27.398）。
類風濕關節炎（RA）是一種多發性免疫骨關節炎癥疾病，發病隱匿、病因不詳，早期出現紅腫熱痛，隨著病情發展，骨關節出現骨侵蝕最終導致殘疾。RA的早期診斷和治療對于預后至關重要。相比腫瘤病灶，RA病灶血液背景高、炎癥因子分布在軟骨和關節囊中，對光聲分子成像挑戰更高。近紅外二區光聲分子成像實現大穿透深度下的高靈敏和特異成像，為成像引導RA診斷和治療提供了新策略。
研究團隊自主研制國際前沿的光聲分子成像技術，基于RA靶向治療抗體托珠單抗(TCZ)修飾的共軛聚合物納米制劑(TCZ-PNPs)，在活體水平實現具有挑戰的高質量成像。研究結果顯示，TCZ-PNPs具有優良的光學性能與生物相容性，也具備很好的RA關節病灶靶向能力，在三維光聲分子成像引導下，能夠在早期對RA關節組織進行精準的非侵入性診斷，圖像信噪比高達35.8 dB。使用TCZ-PNPs進行為期一個月的治療，PA監測結果顯示RA關節癥狀能夠被有效抑制。光聲診療結果與Micro-CT成像、組織學分析結果具備一致性。本工作很好證明了近紅外二區光聲分子成像技術可以對RA病灶進行高靈敏、高特異成像，為RA診療學、RA治療監測提供了一種新的策略。
該研究得到國自然重大研究計劃、科技部重點研發計劃、中科院儀器研制等項目支持。
a. 小鼠類風濕性關節炎的成像和治療示意圖；b. 小鼠類風濕性關節炎足爪光聲診斷影像；c. 小鼠類風濕性關節炎足爪三維斷層掃描圖像。
