賈德英，李爽爽，鄭 珍

（天津醫(yī)科大學 藥學院，天津 300070）

在癌癥的診斷與治療中，“智能”識別及靶向癌細胞是精確診斷與高效治療的關鍵。目前常見的兩種靶向遞送成像探針（或化療藥物）的策略包括：①共價探針前體（或前藥），即將示蹤分子（或抗腫瘤藥物）與響應基團——如雙硫鍵、糖苷鍵和特異性氨基酸序列等共價相連形成探針前體（或前藥），遞送至腫瘤區(qū)域后，靶標生物分子與響應基團作用點亮探針（或釋放藥物）［1］；②納米載藥體系，即將示蹤分子（或抗腫瘤藥物）負載于納米組裝體中，在腫瘤環(huán)境中響應性點亮探針（或釋放藥物）［2］。兩種方法均表現(xiàn)出一定的腫瘤靶向成像（或治療）效果，但仍然存在較大的局限性。小分子共價前體探針（或藥物）存在的局限包括機體代謝速度快以及對其他器官毒副作用大。而納米載藥體系中的納米顆粒盡管對腫瘤組織表現(xiàn)出增強的滲透性和滯留效應（Enhanced permeability and retention effect，EPR）［3］，但腫瘤穿透能力仍然有限。此外，各類納米載藥體系還存在分子結構與分子量不明確、批次重現(xiàn)性差、易被網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)捕獲等問題［4］。

為克服上述局限，小分子智能“原位自組裝”策略應運而生。該策略借助于腫瘤組織特異性表達的生物標志物，在腫瘤部位原位誘導示蹤分子（或藥物）衍生物自組裝，從而原位形成納米探針（或納米藥物），可獲得更好的顯像及腫瘤抑制效果［5］。該策略兼具小分子體系和納米體系遞送的優(yōu)點，利用小分子作為前體提高了示蹤分子（或藥物分子）在腫瘤組織的生物穿透性，而自組裝形成的納米結構則提供了更好的生物利用度、更高的代謝穩(wěn)定性和更長的滯留時間。在生物成像應用中，自組裝過程中小分子到超分子的結構轉變，能夠實現(xiàn)特定成像信號的放大和對比度的增強，有效提高分析檢測靈敏度；此外，納米探針在瘤內(nèi)的滯留還可以增加成像時間窗口［6－7］。在藥物遞送應用中，腫瘤原位自組裝形成的納米藥物具有組裝誘導滯留效應（Assembly induced retention，AIR）［8］，可以顯著增強藥物在瘤內(nèi)的滯留時間，同時納米藥物進一步緩慢釋放出游離的小分子抗癌藥物，實現(xiàn)靶向富集和藥物緩釋的雙重功效［9－11］。迄今為止，該策略已被成功運用于精確制造具有增強成像信號和提高腫瘤治療效果的納米材料。

基于個性化診療和高靈敏診斷的臨床需求，設計在病灶部位響應性應答的“智能型”納米材料，正逐步成為納米醫(yī)用材料的發(fā)展趨勢。然而，生物體內(nèi)的自組裝行為是一個非常復雜的過程，如何通過設計分子單元并利用生物環(huán)境精準調控其在體內(nèi)的組裝進程，實現(xiàn)自組裝納米材料的活體功能十分具有挑戰(zhàn)。近年來，為進一步提升對活體自組裝體系的控制，研究者們開發(fā)了“級聯(lián)自組裝”策略。相比于單一的生物分子或化學反應調控的自組裝，具有級聯(lián)自組裝能力的分子可以和多個響應分子作用，并實現(xiàn)納米結構的轉變，因此在癌癥診斷和治療中表現(xiàn)出更強的靶向性、更精確的時空控制度和增強的生物效應。此外，設計可控的級聯(lián)自組裝/解組裝策略同樣具有重要意義。小分子的組裝和其后的納米結構解組裝可分別轉換為成像信號的“Off”到“On”，實現(xiàn)兩種靶標分子的檢測及更高靈敏度的“Turn on”。目前，設計開發(fā)可“智能”區(qū)分正常細胞和癌細胞、以及癌細胞細胞器精準靶向的級聯(lián)增強型自組裝/解組裝體系，實現(xiàn)更為精準的組裝調控與診療分子遞送，仍處在探索階段?；诖爽F(xiàn)狀，本文總結了現(xiàn)有的小分子增強型級聯(lián)自組裝、級聯(lián)自組裝/解組裝體系及其在癌癥診療中的應用，以期為實現(xiàn)更為精準高效的診療分子遞送、藥用功能提升提供新思路。

1 增強型級聯(lián)自組裝

增強型級聯(lián)自組裝的基本原理為：通過設計腫瘤微環(huán)境刺激響應的關鍵化學基團，前體分子首先在腫瘤部位發(fā)生一級自組裝形成初級納米結構，加速在腫瘤部位的富集與特定癌細胞的攝取，實現(xiàn)癌細胞與正常細胞的有效區(qū)分；該初級納米結構在進入癌細胞后可進一步通過與胞內(nèi)特定生物分子相互作用，誘導二級自組裝聚集形成增強型納米結構，從而有效提升腫瘤靶向與滯留效果。該級聯(lián)自組裝的設計在癌癥的診療中具有諸多優(yōu)勢，多分子響應的設計可以增強檢測的準確性，同時級聯(lián)自組裝產(chǎn)生的信號激活和擴增也提供了一種高靈敏度的成像策略。

2016年，梁高林課題組［12］通過將生物大分子和點擊反應分別作為觸發(fā)物，首次實現(xiàn)了可區(qū)分細胞內(nèi)外環(huán)境的一、二級級聯(lián)自組裝，并通過高分辨冷凍電鏡成像進行了分析驗證。如圖1A所示，在特定腫瘤細胞外部環(huán)境中，前體分子Cys（SEt）－Glu－Tyr（H2PO3）－Phe－Phe－Gly－CBT（1）的磷酸根被腫瘤細胞外大量分泌的堿性磷酸酯酶（Alkaline phosphatase，ALP）切除，引發(fā)第一級自組裝形成由線性分子（2）堆積的平面納米纖維（Nanofiber 2）。而當這些小分子進入細胞內(nèi)部后，小分子上的雙硫鍵被谷胱甘肽（Glutathione，GSH）還原，露出半胱氨酸上的氨基硫醇結構，裸露的氨基硫醇結構可與小分子結構中的氰基苯并噻唑發(fā)生高效的點擊縮合反應，生成環(huán)狀的二聚體（2－D）。由于二聚體中苯并噻唑提供的強π－π堆積作用，該二聚體分子之間會相互吸引，引發(fā)第二級自組裝形成由環(huán)狀單體堆積的管狀納米纖維（Nanofiber 2－D）。冷凍電鏡技術能夠在保持生物樣品接近生理狀態(tài)的前提下提供精細的結構信息，為觀察生物樣品中的自組裝納米結構提供技術支持。因此，作者通過高分辨冷凍電鏡成像分析揭示了這兩種不同納米纖維在形貌及尺度上的微觀差異。該分子“一石二鳥”的設計提供了一種智能超分子納米結構活體調控的方法，有望在提高分子遞送精準度、提升藥用效能等方面有所突破。

圖1 小分子級聯(lián)自組裝實現(xiàn)癌細胞的特異性成像和靶向遞送Fig.1 Cascade self-assembly of small molecules for specific imaging and targeted delivery

其后，南開大學的楊志謀課題組［13］開發(fā)了依賴肝癌細胞內(nèi)外微環(huán)境不同而觸發(fā)的級聯(lián)自組裝體系，在肝癌診斷與治療中具有重要意義。相比于正常細胞，肝癌細胞不僅胞外高表達ALP，同時胞內(nèi)有更高濃度的GSH?；诖耍芯咳藛T構建了可在這兩種刺激下發(fā)生逐步組裝的前體分子NBD－GFFYp-ss-ERGD（3），3在胞外ALP的催化下發(fā)生酶促反應，誘發(fā)一級自組裝形成納米粒子。由于3含有能與癌細胞膜表面高表達的整合素αvβ3結合的靶向序列RGD，形成的納米粒子可通過胞吞作用進入細胞，并與胞內(nèi)GSH發(fā)生還原反應誘發(fā)二級自組裝，轉化成納米纖維。這種級聯(lián)自組裝現(xiàn)象在HepG2和QGY7703兩種肝癌細胞中均能觀察到，而在其他癌細胞或正常肝細胞中則無法觀察到（圖1B），因此可以實現(xiàn)肝癌細胞的特異性成像及靶向遞送。此外，在細胞內(nèi)形成的納米纖維被證實可以進一步誘導肝癌細胞凋亡，或可為癌細胞的消除提供新思路。在此基礎上，Yang等［14］又設計了一種靶向肺癌細胞的級聯(lián)自組裝體系，首次將級聯(lián)組裝的調控策略運用到了活體。在肺癌細胞外環(huán)境中，ALP將前體分子NBD－GFFYpG－N=N－ERGD轉化為NBD－GFFYG－N=N－ERGD，誘發(fā)納米顆?；蚨碳{米纖維的形成。這些納米顆?；蚨汤w維可通過內(nèi)吞作用被肺癌細胞有效吸收，同時分子中偶氮基團的存在有利于納米結構的溶酶體逃逸和線粒體積累。線粒體聚集后，線粒體膜上的還原酶可將NBD－GFFYG－N=N－ERGD進一步轉化為組裝能力更強的分子NBD－GFFYG－aniline，在線粒體中發(fā)生二級自組裝。二級組裝形成的納米纖維將導致線粒體膜破裂，釋放細胞色素C，并誘導氧化應激，產(chǎn)生活性氧（Reactive oxygen species，ROS）。ROS最終可增加內(nèi)質網(wǎng)應激并激活未折疊蛋白反應（Unfolded protein response，UPR）［15］，從而導致肺癌細胞選擇性死亡。

通過類似的策略，中國藥科大學鐘文英團隊［16］設計了一種具有三酶響應性的自組裝多肽分子LNDGFFYP－ES（LND－1p－ES），可用于成像分子及藥物的無載體靶向遞送。該分子的主要組成部分有：①藥物氯尼達明（Lonidamine，LND），作為疏水頭基發(fā)揮藥效的同時增強多肽的自組裝能力；②Gly－Phe－Phe－Tyr，作為組裝序列提供自組裝的驅動力；③磷酸化的酪氨酸，作為ALP響應基團；④琥珀酸單酯，作為酯酶（Carboxylesterase，CES）響應基團。細胞膜表面的ALP首先催化LND－1p－ES轉化為LND－1－ES，觸發(fā)初級自組裝。其后，LND－1p－ES/LND－1－ES進入細胞質，在胞內(nèi)ALP和CES共同作用下轉化為凝膠因子LND－1－OH。后者可在細胞內(nèi)形成致密的納米纖維網(wǎng)絡，不僅能干擾肌動蛋白的組裝、提高癌細胞的ROS水平，還可作為藥物儲庫，在胞內(nèi)蛋白酶的作用下緩慢釋放LND，通過破壞線粒體功能誘導癌細胞死亡。由于ALP位于細胞膜和細胞質，而CES主要位于細胞質，因此癌細胞高表達的ALP和CES可對LND－1p－ES的細胞內(nèi)外的自組裝進行時空調控，進一步提升自組裝的時空精準度。如圖1C中的體內(nèi)成像實驗顯示，LND－1p－ES在ALP和CES作用具有較高的穩(wěn)定性，而在ALP、CES和蛋白酶K共同作用下，小鼠體內(nèi)的熒光信號迅速減弱，成功實現(xiàn)了三酶共響應的成像與釋放。

在體內(nèi)級聯(lián)組裝的策略開發(fā)中，王浩課題組［17］通過設計系列工作，實現(xiàn)了組裝體的形貌調控。其基本原理為連接抗癌藥物的納米粒子在腫瘤部位首先組裝形成初級納米纖維，起到“晶種”的作用以促進納米粒子的形態(tài)轉變，使納米纖維的增長速度明顯加快，從而實現(xiàn)抗癌藥物在腫瘤部位的加速積累（圖2）。該課題組設計了一種可形變的納米材料活體BP－KLVFFK－GGDGR－YIGSR（4）來構筑人工細胞外基質（Artificial extracellular matrix，AECM），用于抑制腫瘤的浸潤和轉移［18］。由于雙芘（Bis-pyrene，BP）分子間的疏水相互作用，分子4首先通過快速沉淀法形成納米顆粒（4－NPs）。靜脈注射后，由于腫瘤部位的EPR效應，4－NPs有效地積聚在腫瘤部位。累積的4－NPs同時在實體腫瘤周圍轉化為納米纖維（4－NFs），并進一步纏繞與腫瘤細胞表面的受體結合形成AECM。AECM在原發(fā)腫瘤部位穩(wěn)定存在72 h以上，有效抑制了乳腺癌和黑色素瘤模型的肺轉移。在其后的工作中，王浩等［19］通過金屬離子調控多肽的自組裝過程，設計了可用于腫瘤成像和治療的分子BP－KLVFF－RGD（BKR）。當Ca2+存在時，組裝好的納米顆?？稍晦D化為納米纖維。BKR通過在U87細胞表面與Ca2+結合發(fā)生點亮，實現(xiàn)細胞特異性成像。此外，BKR肽在細胞表面的仿生形態(tài)轉化可特異性殺死癌細胞，顯示了該分子在癌癥診療中的巨大潛力。在靶向癌細胞的基礎上，Wang等［20］進一步實現(xiàn)了細胞器靶向的級聯(lián)自組裝多肽。該多肽在腫瘤組織中首先組裝成納米顆粒，然后進入癌細胞并在線粒體靶向細胞肽KLAK的幫助下到達線粒體。由于癌細胞的線粒體周圍有大量ROS生成，ROS破壞納米顆粒的親水/疏水平衡使其向納米纖維轉化，在形態(tài)轉變的過程中，治療性肽可以通過多位點與線粒體膜發(fā)生相互作用，極大地增強對線粒體膜的破壞作用，從而有效提升腫瘤治療效果。該系列級聯(lián)組裝策略為疾病的診斷和治療提供了新策略。

圖2 重組裝形態(tài)轉變實現(xiàn)抗癌藥物在腫瘤部位的加速積累［17］Fig.2 Self-assembly induced morphological transformation accelerate the accumulation of anticancer drugs in tumor sites［17］

雖然響應多種外部刺激的多肽設計和開發(fā)已經(jīng)取得了重大進展，但由短肽和非肽小分子共同組裝形成多重響應體系的構建仍具有挑戰(zhàn)。近日，吉維等［21］通過多樣化的聯(lián)吡啶衍生物與N-端修飾有官能團的二苯丙氨酸二肽（FF，淀粉樣蛋白的核心識別序列和最簡單的多肽砌塊）衍生物（ZFF，F(xiàn)mocFF）多級次共組裝，實現(xiàn)了多重響應的超分子自組裝。FF二肽與聯(lián)吡啶衍生物之間的共組裝動力來自羧酸和吡啶之間較強的分子間氫鍵，通過對聯(lián)吡啶/二肽組分的微調，可有效控制其形態(tài)多樣性，從而獲得納米纖維、納米帶、納米棒、納米球、納米管等多種形貌的組裝體，以實現(xiàn)其生物功能的調控。該系列工作將促進級聯(lián)自組裝體系的合理設計和開發(fā)。

2 級聯(lián)自組裝/解組裝

小分子探針自組裝成超分子結構往往會導致探針的熒光自猝滅或19F核磁共振信號的關閉，此時通過蛋白酶等靶分子作用可破壞超分子結構生成單體分子，實現(xiàn)熒光或19F核磁共振信號的打開?；谠摷壜?lián)自組裝/解組裝策略，研究者們開發(fā)了一系列高靈敏度的光、磁癌癥診療納米探針?！爸悄堋苯M裝/解組裝策略在藥物遞送中的應用已有所總結［22］，故在本綜述中不再贅述。

2.1 光學成像

不同于常規(guī)熒光探針的聚集誘導猝滅現(xiàn)象，梁高林教授課題組［23］利用2-氰基-6-氨基苯并噻唑與半胱氨酸（CBT－Cys）點擊縮合反應，實現(xiàn)了自組裝誘導的熒光增強。他們設計了一種熒光探針Cys（StBu）－Lys（FITC）－Asp－Glu－Val－Asp－CBT，通過GSH控制在細胞內(nèi)自組裝成FITC－納米顆粒（FITC－NPs）。巧妙的是，當這種多功能熒光探針經(jīng)過GSH控制的縮合形成FITC－NPs時，熒光并未發(fā)生自猝滅，反而表現(xiàn)出更強的熒光信號。隨后的Caspase-3對FITC－NPs切割導致其分解，此時熒光發(fā)生去猝滅而產(chǎn)生第二次熒光增強，實現(xiàn)活細胞中GSH和Caspase-3的熒光“On－On”檢測。

相比于上述“始終打開”的熒光探針設計，熒光“關閉－打開”探針的背景噪聲更低，因此也具有更高的檢測靈敏度［24］。當探針在目標部位“打開”熒光之前，背景信號需要被關閉。目前常用的兩種猝滅策略為熒光共振能量轉移（Fluorescence resonance energy transfer，F(xiàn)RET）［25］和聚集誘導猝滅（Aggregation induced quenching，ACQ）［26］策略。與單重猝滅探針相比，雙重猝滅探針可進一步減少背景信號強度，因此其“打開”的熒光信號的放大倍數(shù)會更大。基于此，梁高林教授課題組［27］設計了一種可以同時實現(xiàn)FRET和ACQ兩種猝滅策略的小分子前體熒光探針Cys（St Bu）－Lys（Gly－Lys（DABCYL）－Gly－Gly－Arg－Arg－Val－Arg－Gly－FITC）－CBT（5）。探針5進入癌細胞后，發(fā)生還原控制的縮合反應，“智能”地自組裝成雙重猝滅的納米顆粒5-NPs。在細胞內(nèi)弗林蛋白酶的剪切下，游離的FITCGRVRR將從納米顆粒上脫離，完全解除其雙重猝滅，從而達到具有高信噪比的熒光信號“打開”。通過用其他酶特異性剪切的底物取代RVRR底物，該設計亦可實現(xiàn)其他生物分子的局部靈敏檢測或成像。

除了上述“On－On”和“Off－On”模式外，Zhang等［28］通過熒光信號的連續(xù)多次開關實現(xiàn)了活細胞中納米纖維的級聯(lián)組裝－解組裝過程的追蹤。其設計的前體探針（2-Pyridinyldithio）－ethoxy－glutaric acyl－Phe－Phe－Lys（4-nitro-2，1，3-benzoxadiazole）－Tyr（H2PO3）－OH（PEA－NBD－Yp）由3部分組成：①ALP響應序列Phe－Phe－Lys－Tyr（H2PO3）－OH；②2-硫吡啶封住的自斷裂結構巰基乙醇，可通過二硫鍵響應GSH還原誘導解組裝；③環(huán)境敏感型的熒光團4-硝基-2，1，3-苯并噁二唑（NBD）。探針PEANBD－Yp單體處于熒光Off 1狀態(tài)，在特定癌細胞的胞外環(huán)境中，探針PEA－NBD－Yp首先被ALP轉化成PEA－NBD－Y，并在細胞外膜上自組裝成納米纖維，伴隨細胞膜上熒光信號“開啟”（On 1）。其后，自組裝的納米纖維被細胞攝取，伴隨細胞內(nèi)熒光信號“開啟”（On 2）。最后，細胞內(nèi)納米纖維中的PEA－NBD－Y單體將被胞內(nèi)GSH還原，生成NBD－Y，使納米纖維解組裝并伴隨熒光信號“關閉”（Off 2）。該工作通過連續(xù)的熒光信號“開啟”和“關閉”，實現(xiàn)了細胞中納米纖維的級聯(lián)自組裝-解組裝過程示蹤，也為研究者深入了解活細胞中的生物過程（如微管蛋白的形成）提供了一種新思路。

袁月等進一步拓展了“組裝/解組裝”策略，實現(xiàn)了D-螢光素的胞內(nèi)合成與長效釋放。D-螢光素半衰期短（小于30 min）是應用螢火蟲生物發(fā)光系統(tǒng)進行活體成像的最大挑戰(zhàn)。以腦膠質瘤的重要標志物脂肪酸酰胺水解酶（Fatty acid amide hydrolase，F(xiàn)AAH）作為腫瘤特異性靶標，Yuan等［7］設計了潛在生物發(fā)光（Bioluminescence，BL）探針（D－Cys－Lys－CBT）2（6），6在進入細胞后，雙硫鍵被細胞內(nèi)的GSH還原，自組裝形成納米粒子6-NPs。由于6-NPs的疏水性和納米尺寸不易被細胞泵出，因此其在細胞內(nèi)的循環(huán)時間有效延長。其后，通過FAAH裂解6-NPs中環(huán)狀二聚體的酰胺鍵，納米粒子被緩慢分解，釋放出Lys-氨基-D-螢光素或氨基-D-螢光素，實現(xiàn)了長達數(shù)日的生物發(fā)光成像。因此，該D-螢光素衍生物可用于長期監(jiān)測腫瘤模型中FAAH的活性或各種生物事件的長期生物發(fā)光成像。在此基礎上，該課題組又設計了兩種化學穩(wěn)定的螢光素前體分子CBT－D－Cystine－CBT（D－1）和CBT－LCystine－CBT（L－1），可在細胞內(nèi)通過自組裝/解組裝的方式釋放D-氨基螢光素用于生物發(fā)光成像［29］?；谄淞己玫姆€(wěn)定性，該系列前體分子有望作為D-螢光素的替代品廣泛應用于生物發(fā)光成像。

2.2 磁共振成像

磁共振成像（MRI）因其顯著的軟組織對比度、優(yōu)異的成像分辨率和無電離輻射等優(yōu)點而成為使用最頻繁的醫(yī)學成像技術之一。由于水分子中固有的1H信號，使得傳統(tǒng)1H MRI的成像信號受到的背景干擾嚴重。相對而言，19F MRI具有與1H MRI相似的靈敏度，并且內(nèi)源濃度通常低于檢出限，極低的背景信號讓19F外源造影劑具有極高的信噪比和特異性，因而在臨床上具有廣闊的應用前景。借助19F NMR/MRI技術，很多含氟化合物被用于評估生物標記物和生命過程。然而，19F成像通常需使用高劑量的探針使目標區(qū)域產(chǎn)生高信號。因此，開發(fā)低注射劑量和高局部信號的19F磁共振探針十分必要。

如圖3A所示，袁月等［30］報道了一種小分子在體內(nèi)自發(fā)組裝-目標位置解組裝產(chǎn)生19F NMR/MRI信號的策略，不但大幅提高了19F NMR/MRI信號的強度、靈敏度和準確性，還降低了所需19F探針的注射劑量。該探針Cys（St Bu）－Asp－Glu－Val－Asp－Lys（FMBA）－CBT（7）（圖3B）首先在胞內(nèi)還原性環(huán)境中發(fā)生分子間縮合形成二聚體，二聚體堆積自組裝生成19F納米粒子，導致19F NMR/MRI信號峰展寬而大幅降低。其后在凋亡細胞中高表達的酶Casp3/7的剪切下，納米粒子解組裝，釋放出單體分子，19F NMR/MRI信號被打開。如圖3C所示，19F信號“關－開”的過程可依次用于檢測體內(nèi)的GSH和Casp3/7的活性，并實現(xiàn)了斑馬魚斷尾凋亡模型中的Casp3/7成像。在后續(xù)工作中，Yuan等［6］設計了一種智能靶向蛋白酶Legumain（Lgmn，大多數(shù)人體實體瘤中過表達［31］）的19F MRI探針（Cys（StBu）－Ala－Ala－Asn－Lys（FMBA）－CBT）（8）。與7的設計類似，在Lgmn的作用下，組裝好的納米粒子的二聚體被剪切斷開，解組裝釋放游離單體，19F NMR信號峰得以重新恢復。自組裝/解組裝過程中核磁共振信號的“On－Off－On”可用于相繼檢測GSH的濃度和Lgmn的活性。利用該“智能組裝/解組裝”策略，研究人員實現(xiàn)了斑馬魚體內(nèi)Lgmn19F核磁共振成像，顯示該策略在腫瘤高靈敏度19F磁共振成像上有著較大的應用前景。

圖3 級聯(lián)組裝/解組裝應用于斑馬魚斷尾凋亡成像［30］Fig.3 Tandem self-assembly and disassembly strategy successfully applied for MR imaging of apoptotic cells in zebrafish［30］

在上述工作基礎上，Liang等［32］結合1H MRI的高靈敏度和19F MRI的高選擇性優(yōu)點設計了雙功能氟探針（TFMB）－Arg－Val－Arg－Arg－Cys（StBu）－Lys－CBT（9）。通過9進一步將Fe3O4納米顆粒（IONP）功能化，得到IONP@9，IONP@9的19F MRI信號最初由于順磁弛豫增強（Paramagnetic relaxation enhancement，PRE）而關閉［33］。在弗林蛋白酶的剪切下，（TFMB）－Arg－Val－Arg－Arg從IONP@9復合物中分離，同時啟動CBT－Cys縮合反應，IONP納米顆粒發(fā)生交聯(lián)聚集。一方面，IONP的聚集會提高周圍水分子的橫向馳豫速率（R2），提高T21H MRI信號；另一方面，（TFMB）－Arg－Val－Arg－Arg從IONP@9復合物中分離將減弱PRE效應，從而開啟19F MRI信號。該智能分子實現(xiàn)了14.1 T下斑馬魚腫瘤的精確雙模（1H和19F）磁共振成像，調和了傳統(tǒng)MRI探針的選擇性和靈敏度之間的兩難，為實現(xiàn)腫瘤精準成像提供了新思路。

3 展 望

對癌癥進行精確的診斷成像以及提高抗癌藥物的利用率一直是腫瘤醫(yī)學領域的研究重點。原位調控納米結構的形成和釋放的策略，既具備了自由藥物分子在腫瘤組織良好的生物穿透性的優(yōu)點，同時又兼具了納米藥物良好的生物利用度和更長的血液循環(huán)時間等藥代動力學優(yōu)勢。在單一生物分子或化學反應調控自組裝的基礎上，研究者提出了小分子級聯(lián)自組裝/解組裝策略以進一步提高前體分子對腫瘤組織的靶向性，達到癌癥精準成像和抗癌藥的有效富集。在增效的同時，該策略也實現(xiàn)了減毒，即可降低藥物在肝腎等器官的非特異性蓄積，從而降低藥物的毒副作用，在癌癥的特異性診療中顯示出巨大潛力。此外，自組裝和重組裝過程提供了與以往完全不同的癌細胞殺滅機理，如克服細胞多藥耐藥、引起溶酶體增壓、阻斷細胞物質交換等，可為癌癥治療提供新思路。在后續(xù)應用研究和臨床轉化過程中，需從提高合成產(chǎn)量、產(chǎn)率，深化活體微環(huán)境分析，優(yōu)化疾病模型和試工業(yè)生產(chǎn)研究等方面繼續(xù)努力。