微泡与染料的共同应用

微泡介导的超声治疗除了具有许多其他临床应用外，还具有增加癌组织局部药物摄取的巨大潜力。随着这种新型疗法的不断研究，阐明这种治疗辅助疗法的作用和机制变得越来越重要。在一项研究中，研究了一种非侵入性光学成像方法，用于监测微泡介导的超声治疗在活体动物中的效果。该策略为增加分子(如化疗药物和治疗性抗体)向肿瘤的局部递送过程提供了机制见解，并且可能有助于优化这种基于超声的技术在体内的应用。

在一实验中分析了igg标记的Cy5.5(大分子，MW = 150 kDa)和单独的Cy5.5染料(小分子，MW = 1.1 kDa)，因为它们分别与抗体和化疗癌症药物的匹配大小关系。暴露参数可通过影响微泡介导的超声治疗效果发育毛孔的大小、位置和数量;因此，分子大小是一个重要的考虑因素。IgG分子由四个肽键组成。这些IgG分子的大小与西妥昔单抗(MW = 152 kDa)等药物相似，西妥昔单抗靶向表皮生长因子(EGF)受体，用于治疗头颈部、肺癌、结肠癌和食道癌[30]。贝伐单抗(MW = 148 kDa)已用于癌症治疗，是一种IgG分子。虽然这些抗体被提及是为了比较大小，但目前还有许多其他抗体被用于癌症治疗。Cy5.5染料单独的分子量与目前乳腺癌化疗药物如紫杉醇的分子量相近(MW = 0.9 kDa)。大分子示踪剂组将荧光分子直接偶联到抗体上，而小分子示踪剂组则是单独的相同荧光分子。请注意，小分子示踪剂组和大分子示踪剂组之间注射的总染料量是不一样的。由于小分子和大分子的染料量不同，因此有必要分别分析每一组，并使用它们的对照物作为直接比较，以定量分析荧光摄取。虽然在分析的上清液中，治疗组和对照组之间存在显著差异，但在体内光学成像分析过程中，在整个研究过程中，在比较微泡介导的超声治疗暴露样本和对照样本时，只有小分子示踪剂组的数据显示肿瘤摄取显著增加。这很可能是因为在微泡介导的超声治疗暴露过程中，小分子示光剂的体积更小，更容易外渗。目前尚不清楚所有抗体的细胞内递送是否会带来有益的治疗，或者是否会因为它们靶向细胞外标记物而降低某些抗体治疗的有效性。然而，Maeda等人的研究表明，体外对抗egfr抗体进行超声加工，可以更有效、更特异性地将博莱霉素送入细胞，显示出在鳞状细胞癌的癌症治疗中的应用。如果特定抗体需要细胞外相互作用才能开始其级联事件(例如，TRA8和靶向DR-5受体以杀死肿瘤细胞)，则内化该抗体时可能会降低其有效性。在体内，通过破坏内皮细胞来改善抗体从血液循环的外渗，可能会改善抗体向肿瘤的总递送。这一数据支持有必要增加对小分子和大分子超声穿孔的体内纵向研究。然而，我们的体内数据并不支持这一假设。进一步优化参数可能只允许增加小分子(如化疗药物)的细胞递送，而允许大分子(如抗体治疗)仅靶向细胞外配体。

在探索体内微泡介导的超声治疗时，先前报道的方法通过测量肿瘤大小和评估死后组织学结果来分析继发性效应，如肿瘤对化疗的反应。次要效应，如MRI信号增强，已被证明可有效关联微泡介导的超声治疗通过血脑屏障的药物递送。目前还没有一种既定的方法可以直接分析体内的时间影响。光学荧光成像已被用于研究许多感兴趣领域的生物系统，并且非常受欢迎，因为成像可以用天然的，未改变的细胞完成，同时仍然保持非侵入性。另一种选择包括生物发光成像;然而，它受到细胞遗传改变(例如，荧光素酶阳性细胞)的限制。本研究的一个限制是成像系统仅读取700 nm或更高的近红外波长，因此Cy5.5, Alexa荧光近红外光谱和ir -染料是仅有的荧光染料之一。虽然这是一个限制，但它也是有利的，因为它限制了来自周围组织的背景量，并针对高性能光学成像进行了优化。