顾宁院士团队Adv.Sci.：氧化铁基纳米颗粒作为动脉粥样硬化诊疗一体化的多功能工具

动脉粥样硬化是一种多因素的慢性炎症性疾病，对临床诊断和有效的治疗干预提出了重大挑战，突显了其对心血管健康的深远影响。动脉粥样硬化临床管理的关键局限性包括晚期检测延迟、斑块稳定性的复杂评估以及缺乏合理有效的治疗策略。然而，纳米技术领域的兴起开创了一个充满希望的纳米诊疗学时代，通过将先进的成像能力与靶向治疗相结合，为应对这些挑战提供了一种新的范式。氧化铁纳米颗粒以其卓越的磁共振成像增强和无可挑剔的生物安全性而闻名，已成为动脉粥样硬化治疗应用的有力候选者。然而，它们的潜力在癌症研究中得到了广泛的探索，但在动脉粥样硬化中的应用仍然相对地未被充分开发。

在这一背景下，南京大学顾宁院士联合东南大学张宇教授/何泓良教授等人总结了氧化铁纳米颗粒在动脉粥样硬化诊疗一体化方面的研究进展，旨在为动脉粥样硬化诊疗的未来提供新的思考和指导。此外，作者还对临床转化的挑战和前景提出了见解并进行了讨论。相关文章以“Advances in Atherosclerosis Theranostics Harnessing Iron Oxide-Based Nanoparticles”为题发表在Advanced Science。

【文章要点】

动脉粥样硬化的发展是一个多方面和连续的过程，其特征是一系列错综复杂的生理事件。这些事件包括内皮功能障碍、脂蛋白沉积、单核细胞迁移和分化、炎症反应、血管生成、斑块形成，以及最终斑块破裂的可能性，导致血栓形成或狭窄（图1）。动脉粥样硬化的发展表明，内皮细胞、巨噬细胞、血管平滑肌细胞、血小板甚至细胞间分子积极参与许多关键过程并发挥相当大的作用。因此，它们通常被用作动脉粥样硬化的影像学诊断和主动靶向治疗的靶细胞或分子，也是与氧化铁纳米颗粒应用相关的动脉粥样硬化的主要主动靶向策略（图2）。

图1 动脉粥样硬化的发展和病理特征

在诊疗一体化纳米系统中，氧化铁纳米颗粒作为 MRI 造影剂已被广泛研究，同时，其可以通过与正电子发射断层扫描 （PET）、单光子发射计算机断层扫描 （SPECT）、计算机断层扫描 （CT）、近红外荧光 （NIRF） 成像、光声成像 （PAI） 或超声 （US） 成像的二次成像组件的表面共轭或离子掺杂来实现多模态成像。此外，氧化铁纳米颗粒可以作为潜在的治疗剂，或将治疗剂（如临床药物、生物制药，大分子药物、光敏剂等）封装在纳米载体中，以构建用于动脉粥样硬化的集靶向、成像和治疗功能于一体的诊疗一体化纳米平台（图2）。

图2 基于氧化铁纳米颗粒的动脉粥样硬化诊疗一体化设计图

这篇综述中，作者们全面地总结了应用氧化铁纳米颗粒的动脉粥样硬化诊疗一体化纳米系统，这些纳米系统按照其治疗方法的不同被大致分为了三类，基于化学药物治疗的诊疗一体化系统（分为传统药物、天然药物、无机纳米颗粒），基于物理刺激治疗的诊疗一体化系统（分为光动力治疗、光热治疗、磁热治疗、超声治疗）和基于生物治疗的诊疗一体化系统（分为模拟高密度脂蛋白、基因治疗、细胞因子疗法），展示了基于氧化铁的纳米颗粒作为对抗动脉粥样硬化的多功能工具的非凡潜力（图3）。

图3 基于氧化铁纳米颗粒的动脉粥样硬化诊疗一体化

【挑战与前景】

在文章的最后，作者对于氧化铁纳米颗粒作为动脉粥样硬化诊疗一体化多功能工具的潜力进行了总结，并对继续探索和完善上述策略的未来挑战和未知领域提出了思考，主要包括联合治疗，精准靶向，长期安全性和有效性，生物降解性和体内清除，临床转化和监管，成本和可用性六大问题。作者有云，挑战艰而令人生畏，却是我们利用诊疗一体化纳米系统变革力量的垫脚石。我们正处于动脉粥样硬化治疗诊断学新时代的门槛上，在这一时代，科学、创新和临床应用融合在一起，将重新定义患者护理和福祉。

原文链接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/advs.202308298