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NIR-II-光疗诊断 I 靶向 NIR-II 光疗诊断学的狂犬病病毒
2025-06-16 244

研究进展:狂犬病是一种由狂犬病病毒(RABV)引起的致命性人畜共患病,死亡率接近100%。全球每年在低收入和中等收入国家有超过59000人死于狂犬病,主要影响儿童。病毒通过被感染动物的咬伤传播,目前尚无有效的临床治疗方法,尤其在病毒侵入中枢神经系统(CNS)后,治疗更加困难。血脑屏障(BBB)的存在限制了药物进入大脑,阻碍了治疗剂向狂犬病感染区域的递送,增加了治疗的难度。光动力疗法(PDT)是一种非侵入性治疗方法,通过光敏剂在光照下产生活性氧(ROS)来破坏靶细胞,但传统PDT存在光热效应可能损伤周围健康组织的问题。此外,近红外二区(NIR-II)成像技术因组织穿透深、信噪比高,为深层组织诊疗提供了新方向。

解决方案:在此,作者开发了一种靶向狂犬病病毒(RABV)的NIR-II荧光纳米诊疗探针DK@RA-PEG,该探针由有机聚乙炔荧光团(DK)、RVG肽修饰的纳米载体及RABV特异性适配体组成(见图1)。如图2所示,DK发射波长延伸至NIR-IIa区(990–1300 nm),具备深层组织穿透能力(8 mm)和高光稳定性(50分钟照射下强度无衰减),并通过点击化学自组装形成均匀纳米颗粒(平均尺寸174 nm)。探针表面修饰的RVG肽和适配体协同增强血脑屏障穿透能力及病毒靶向性,如图3所示,体外免疫荧光显示其与RABV糖蛋白(RVG)高度共定位。在808 nm激光激发下,探针选择性产生活性氧(ROS,包括¹O₂O₂⁻),无显著光热效应(温度仅升高至31.9 ℃),避免神经损伤(见图4)。在RABV感染小鼠模型中(图5),探针经静脉注射后24小时脑部富集达峰,联合光动力治疗使生存率提升至40%,且治疗后小鼠神经功能正常(Morris水迷宫测试无异常)。此外,探针在正常组织中无显著毒性(溶血率<1%),展现出临床转化潜力。体外实验显示(图6),光动力治疗后病毒滴度降低12倍(EC₅₀ = 6.23 nM),RT-qPCRWestern blot证实病毒RNA及蛋白表达显著抑制。

1:设计策略。

2纳米平台的构建和表征。

3DK@RA-PEGRABV的体外抗病毒活性。

4RABV处理和DK@RA-PEG + NIR激光处理的BSR细胞的转录组分析。

5DK@RA-PEG在体内的靶向能力和药物光照间隔。

6DK@RA-PEG的体内抗病毒活性。

结论:本研究开发了一种新型NIR-II荧光纳米诊疗探针DK@RA-PEG,它能有效穿越血脑屏障,精准靶向狂犬病病毒,用于NIR-II成像引导的光动力治疗。体内外实验表明,该探针对狂犬病病毒具有显著的光动力抑制效果,能有效清除感染细胞中的病毒,降低病毒载量。在狂犬病病毒感染的小鼠模型中,经其介导的光动力治疗使小鼠生存率提高约40%,治疗后小鼠行为未受影响,且未见明显组织炎症。这为狂犬病的临床治疗提供了新策略。

参考文献Qihang Ding. et al. Rabies Virus Targeting NIR-II Phototheranostics. DOI: 10.1021/jacs.5c04975.

关键词:化学技术,生物技术
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