从“看不见”到“看得清”:多尺度光声分子成像展示肿瘤酸化全过程

时间:2026-03-04

作者:文赛

来源:珠江医院

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近日,在珠江医院教授方驰华团队和中国科学院深圳先进技术研究院刘成波团队的联合指导下,珠江医院肝胆一科博士后曾思略在肿瘤酸性微环境成像领域取得突破性进展,为肿瘤早期诊断、进展评估及靶向治疗提供了全新的技术范式。

酸性微环境是肿瘤发生发展的重要标志,在促进肿瘤生长、侵袭和转移中扮演着重要角色。对酸性微环境进行检测与靶向调控是肿瘤诊断与治疗的前沿方向。影像学技术在解析肿瘤发生发展与动态演进中发挥了关键作用,但现有技术在灵敏度、特异性方面仍存在局限。因此,开发对肿瘤体内酸度进行高灵敏、高特异的可视化成像与定量分析技术具有重要价值。

基于此,研究团队设计合成pH响应比率型分子探针,通过多尺度光声分子成像对肿瘤酸度进行实时动态评估。在活体动物层面,实现了从肝癌早期形成到肿瘤发生发展,以及晚期肿瘤转移酸化过程动态成像,持续定量地监测了肿瘤微环境的时空酸化过程;经临床伦理审批,并基于相关技术实现了人体离体样本的肿瘤边界光声分子成像,展现了良好的临床转化潜力。研究进一步发现,该分子探针在酸性条件下表现出增强的光热效应,将其与质子泵抑制剂联用,可协同抑制肿瘤生长,展现出良好的肿瘤治疗潜力。

方驰华指出,肿瘤演进时间节点是重要的科学问题,如何实现从肿瘤发生早期到转移阶段的生物边界动态可视化,一直是肿瘤学研究的前沿焦点。本研究通过多尺度光声分子成像与pH响应比率型分子探针的有机结合,成功实现了对肿瘤酸性微环境从早期微小病灶、原位实体瘤增殖到淋巴转移的全程动态监测,揭示了酸化过程在肿瘤恶性演进中的时空演变规律

这一突破得益于方驰华团队长期深耕的数字智能化诊疗研究基础,团队近年来围绕肝癌演进关键分子功能可视化和光声成像仪器设备研发,与中国科学院等国内多家单位建立了医理工交叉的协同创新模式,致力于解决肿瘤早诊早治和精准诊疗的临床难题。在国家自然科学基金重大科研仪器项目“小动物全身高速光声成像仪器研究”(81627805)资助下,通过自主研发的多尺度光声分子成像仪器,实现了活体水平的肿瘤演进过程成像监测,为肿瘤的诊断评估和治疗策略开发提供了新工具。团队未来将进一步推动该技术的临床转化,结合数字智能化诊疗体系,为肝癌等恶性肿瘤的早期诊断、边界界定和个体化治疗提供更加精准的解决方案

    该研究成果在国际权威期刊《Nature Communications》上发表,题为“Multiscale imaging on proton pump-driven acidity for assessing tumor progression and metastasis”。南方医科大学珠江医院教授方驰华、中国科学院深圳先进技术研究院研究员刘成波、副研究员陈敬钦为论文通讯作者,南方医科大学博士后曾思略、中国科学院深圳先进技术研究院副研究员陈敬钦为论文共同第一作者。该研究获得国家重点研发计划、国家自然科学基金委、医学成像科学与技术系统全国重点实验室等项目和平台支持。

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