本技术涉及超声分子影像和生物医学工程技术,特别是一种纳米超声造影剂,旨在增强免疫治疗效果。该纳米超声造影剂的制备方法和应用细节均在本发明中详细阐述,展示了其在免疫治疗中的潜在价值。
背景技术
癌症作为引起人类死亡的主要原因之一,已然成为人类生命和公共健康的主要威胁。目前全球患癌率正在逐年增加,尽早准确地发现癌症并及时进行治疗以降低癌症死亡率,已成为全球需要解决的重大难题。然而,现阶段临床肿瘤的诊断过程往往与治疗过程分离,并且由于受到一些技术和手段的制约,对肿瘤的诊断与处理带来了较大限制,由此耽误了患者的最佳治疗时间并降低了治疗效果。因此,将肿瘤的诊断或监测与治疗有机结合起来,形成一个统一的治疗体系,实现诊疗一体化可大大提高肿瘤患者生存率。
目前,在临床上常用的医学影像诊断手段主要有超声、CT、X射线和核磁共振。其中,超声技术以其价格低廉、无创、无辐射、可实时成像等优点,成为目前癌症诊断与检查的首要手段。然而,较低分辨率的传统超声成像技术限制了对组织器官的进一步检测。超声造影剂(UCA)的出现作为近年来超声诊断学领域里的一大进步,为多种疾病尤其是肿瘤类疾病的鉴别及诊断提供了极有利的依据。UCA超声诊断技术通过静脉注射超声造影剂,利用血流的灌注信息来区分正常组织和病变组织,有效增强了疾病诊断的敏感度和特异性。目前临床所应用的超声造影剂是人工合成的包载气体微泡,多为1-10um不等、粒径不均一、稳定性较差、缺乏靶向性、对组织缺少特异性,且不能透过人体网状内皮系统进入组织内部,只能进行血池造影,因此该类造影剂在超声分子影像应用中受到限制。此外,利用高强度聚焦超声使声束聚焦产生瞬间高温达到使聚焦区的肿瘤细胞产生不可逆的坏死能够达到消融肿瘤的效果,因此超声治疗技术也逐渐应用于临床。但单一影像技术难以满足肿瘤等重大疾病临床诊断和治疗的需求。为解决微米级超声造影剂只能进行肿瘤血管内成像或治疗,以及现存纳米级超声造影剂成像效果差、不能治疗的问题。本发明尝试研发一种新型的靶向载药纳米超声造影剂,既可主动靶向成像,又可利用其聚集成像性能,产生超强回声特性,实现肿瘤高效率治疗。
随着肿瘤免疫学的逐渐发展,利用免疫途径治疗癌症的免疫疗法,正在迅速成为继化疗、放疗和手术之后公认的一种癌症治疗手段。其中,免疫检查点阻断疗法在临床上取得的成功,让肿瘤免疫治疗得到了越来越广泛的关注。自2018年首个PD-1/PD-L1类单抗药物(PD-1为抗程序性死亡蛋白1;PD-L1为程序性死亡配体1)在国内获批上市以来,其在肿瘤免疫治疗中的应用及发展引起了广泛关注。在肿瘤微环境中,PD-1/PD-L1相互作用可以抑制淋巴细胞增殖和活化、诱导抗原特异性T细胞凋亡等,具有免疫负性调控的作用,导致T细胞功能障碍,介导免疫抑制。PD-L1类单抗药物可适用于多种实体瘤,且具有抑制肿瘤复发转移、可用于治疗晚期肿瘤及副作用相对较小等优势。但PD-L1单克隆抗体单药给药存在利用率低、靶向性差、体内循环时间短等缺点,限制了其进一步应用。
综上,研发一种生物安全性高、肿瘤血管外领域成像效果好、穿透力好、靶向性强、药物利用率高,且能够增强免疫治疗效果的新型纳米超声造影剂,对于提高肿瘤免疫治疗药物递送效率以及实现超声引导下的肿瘤诊断与免疫治疗一体化,均具有重要意义。
实现思路