癌症免疫疗法是一类通过激活宿主固有的免疫系统来检测并消灭局部和转移性肿瘤的方法。为了评估免疫反应，当前的标准方法包括测量血液循环中的淋巴细胞和相关细胞因子，以及对包括肿瘤、脾脏和淋巴结在内的主要组织进行活检或对手术切除标本进行组织学分析。然而这些方法是侵入性的，且在治疗过程中通常需要多个样本。分子成像则提供了一种检测生物体内标志物的非侵入性方式。免疫激活的实时成像对于癌症免疫治疗和药物发现至关重要。然而，大多数现有的显像剂的信号是“始终打开”的，因此对免疫反应响应性较差。

鉴于此，新加坡南洋理工大学Kanyi  Pu课题组最近合成了一种肾脏可清除的近红外（NIR）荧光大分子，可以特异性检测免疫激活相关的生物标志物（颗粒酶B），用于实时评估癌症免疫疗法。

  图 | CyGbP_F 和 CyGbP_P的设计与合成。

本文要点

1）这些分子（CyGbP_F 和 CyGbP_P）由与亲水性聚乙二醇（PEG）钝化链连接的肽笼状NIR半菁染料（CyOH）组成，可以检测到与免疫激活相关的生物标志物（颗粒酶B），用于实时体内评估癌症免疫疗法。在颗粒酶B存在的情况下，CyGbP_F 和 CyGbP_P特异性地将其在707 nm处的NIRF信号打开至20倍以上，可以有效地将活化的免疫细胞（CTL）与其他细胞区分开。

2）小鼠体内实验结果表明，如此高的信号特异性及其被动的肿瘤靶向能力使CyGbP_F 和 CyGbP_P能够在活体小鼠肿瘤中检测到颗粒酶B。这种经过颗粒酶B诱导后产生的体内信号与肿瘤组织中检测到的细胞毒性T淋巴细胞（CD8 ⁺）和T辅助细胞（CD4 ⁺）的细胞群具有良好的相关性。

3）CyGbP_F 和 CyGbP_P具有理想的肾脏清除效率（注射后24 h剩余为原注射剂量的60％），因此能够对活体动物中与免疫激活相关的生物标志物进行实时成像和光学尿液分析。

综上，该项研究提出了一种分子光学成像方法，用于对动物体内的癌症免疫治疗功效进行非侵入性评估，为分子光学成像探针在免疫治疗剂开发方面的应用铺平了道路。

参考文献：

Shasha He et al. Near-Infrared Fluorescent Macromolecular Reporters for Real-Time Imaging and Urinalysis of Cancer Immunotherapy. J. Am. Chem. Soc. 2020.

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.0c00659