吲哚菁绿在肿瘤光动及光热治疗中的应用文献综述

一、拟研究的问题

探究利用吲哚菁绿类近红外染料的光热及光动效应进行肿瘤治疗的应用及前景

二、研究背景

ICG是一种生物相容性优良的近红外光染料，已被FDA批准应用于临床。同时ICG能够强烈地吸收光能将其转化为热能或产生单线态氧，可用于PTT/PDT。纳米技术能将ICG的近红外荧光诊断和PTT/PDT过程有机地融为一体，通过对肿瘤荧光确定肿瘤的大小和尺寸后，立即基于诊断结果加以激光照射，对肿瘤实施对症PTT或PDT，避免对正常组织的损伤，缩短疾病诊治时间，提高肿瘤诊治效率，大大减少患者的痛苦和医疗成本。因此，ICG诊疗一体化纳米颗粒存在巨大的应用潜力和市场价值。癌症治疗仅仅依赖单一的治疗策略是不够的，联合两种或两种以上的治疗手段能采用不同的策略、机制共同抑制肿瘤的生长。开发PTT/PDT与化疗联合治疗日益受到青睐。为了取得优化的治疗效果，往往需要将光热/ 光动力试剂及化疗试剂同时传输到肿瘤部位，从而产生更有效的协同作用。先进的纳米技术为共传输化疗试剂及光热/光动力试剂提供了新的机遇。

正常组织中的微血管内皮间隙致密、结构完整，大分子和纳米颗粒不易透过血管壁，而实体瘤

组织中血管丰富、血管壁间隙较宽、结构完整性差、淋巴回流缺失，造成大分子类物质和纳米颗粒具有选择性高通透性和滞留性，这种现象被称作实体瘤组织的高通透性和滞留效应(enhancedpermeability and retention effect， EPR)。粒径在10～100 nm 范围内的纳米颗粒能够逃逸肾小球滤过并延长在肿瘤组织的循环时间[8]．纳米颗粒可以通过利用肿瘤微血管的EPR 效应和较弱的肿瘤淋巴回流来选择性靶向肿瘤组织，即纳米颗粒的被动靶向性。

三、文献综述

吲哚菁绿(ICG)是目前唯一被美国食品药物管理局(FDA)批准用于临床的近红外成像试剂。ICG是一种具有近红外特征吸收峰的三碳花菁染料，最大发射波长在795～845nm之间，具有两亲性结构既亲水又亲油的特性^[1-2]。近红外光在组织中的穿透深度较大，且受生物组织本底的影响较小，由于ICG 具有近红外吸收和发射荧光特性，可作为一种优良的体内组织穿透剂^[1]。ICG 应用于对血容量、心输出量、肝功能、视网膜、脉络膜的脉管系统进行辅助诊断ICG。能够强烈地吸收光能将其转化为热能或产生单线态氧，可用于光热治疗(PTT)或光动力治疗(PDT)^[1-3]。

目前，传统的手术切除、化疗、放疗、生物治疗已在肿瘤治疗方面取得了非凡的成就，但是毒副作用、多药耐药等问题仍难以克服^[4-5]。近年来，穿透皮肤的近红外光激活纳米材料的PTT因其存在非侵袭、无毒、靶向、高效等优势而日益受到亲睐^[6-7]。PTT的基本原理是在激光照射下，利用光热转换产生的高热量来破坏消除癌细胞，其中，在癌细胞上产生强的光照吸收以及高的光热转换效率是光热疗法能否成功的关键^[8]。在纳米材料中，如多甲川菁染料(ICG、IR-783或IR-780 碘化物等)、纳米颗粒金纳米笼、金纳米棒、单臂碳纳米管对光有很强的表面等离子共振吸收效应，有很强的光热转换效率，可以在局部范围内迅速加热，从而在肿瘤的PTT中具有明显的优越性^[9-10]。局部温度达到42℃以上时，癌细胞会因蛋白质变性、DNA合成和修复的削弱、细胞内含氧量或pH值降低等因素的影响而导致死亡^[11]。