癌症发展初期缺少明显临床表现，且病灶较小，这为诊断增加了难度，使得发展精准的微小肿瘤诊断方法尤为重要。近日，上海市第一人民医院放射科王中领副主任医师研究团队，联合美国加州大学戴维斯分校综合癌症中心、美国斯坦福大学医学院放射科，共同研发出具有距离调控性的T1和T2双向的磁共振调谐（TMRET）纳米探针，并为其量身定做了计算机双对比增强减影技术（DESI），可精准探测脑内直径小于0.8mm的超微肿瘤——这一厚度比一张普通银行卡更薄。近日，这一研究发表于国际顶级学术Nature旗下期刊《自然纳米科技》（Nature Nanotechnology）。
据介绍，该研究团队从首次发现T1和T2 磁共振信号在肿瘤高还原状态下特异性的激活到文章顺利发表历经近四年时间。在研究过程中，团队对TMRET探针进行精准设计，将T1和T2MRI成像剂包裹到具有肿瘤微环境响应性的高分子聚合物胶束中，在未到达肿瘤组织之前，两种磁共振造影剂相互作用，使T1和T2信号呈淬灭状态（OFF）。当到达肿瘤微环境时，造影剂从胶束中被释放出来，相互作用消失，从而使T1和T2磁共振信号呈双激活状态(ON)。这种独特的T1-T2 OFF-ON机制能保证TMRET造影剂对肿瘤组织的高度特异性和选择性。
为了进一步提高TMRET肿瘤响应性纳米探针的灵敏度，团队为其量身定做了一种对磁共振成像双对比增强减影成像技术（DESI）。TMRET和DESI纳米技术平台可显著提高磁共振成像对超微小癌症病灶的检测灵敏度和特异性，将成像敏感度（TNR）提升10倍以上，在动物实验中，精确检测出小鼠颅内0.75 mm3大小的超微脑肿瘤病灶。
据悉，该研究团队近期还发现该双向调谐纳米平台在其他肿瘤微环境中（pH、MMP等）同样具有T1和T2 OFF-ON效应，同时可以荷载免疫抑制剂实现早期肿瘤的诊疗一体化。这意味着这一研究成果能广泛应用于其他疾病类型，有望为影像学引导的生物医学应用提供新的技术方法。
论文的第一作者是王中领副主任医师，近年来他在肿瘤刺激响应性纳米探针研发及肿瘤多功能协同治疗方面取得了许多原创性成果。在国家自然科学基金面上项目、浦江人才计划及上海交通大学医学院双百人计划等项目资助下，近三年内分别以第一作者、通讯作者在Advanced Functional Materials，Nano Research、Biomaterials等国际专业领域期刊上发表与本研究相关的论著多篇。美国加州大学戴维斯分校专家以及附属一院放射科唐纳医生在本研究中亦有贡献。
论文链接：https://doi.org/10.1038/s41565-020-0678-5
