癌症的光动力疗法（photodynamictherapy,PDT）是指以非热能光对光敏剂进行照射，光敏剂吸收光子而被激发，将吸收的光能迅速传递给另一组分的分子，使其被激发从而发挥对癌细胞的杀伤作用，而光敏剂回复到基态。然而，光敏剂在体内也会被正常细胞结合或吸收，从而导致副反应，因此寻找具有癌细胞特异性的光敏剂一直是癌症的光动力学疗法发展的关键。
近日，美国国家癌症研究所的科研人员在《自然•医学》杂志网络版上发表了他们的研究结果：利用近红外染料IR700DXNHS（IR700,LI-COR）对人表皮生长因子受体1（HER1）的抗体panitumumab进行标记得到Pan-IR700，从而使IR700能够特异结合到高表达HER1的肿瘤细胞表面。近红外光的照射激活Pan-IR700并引发肿瘤细胞的死亡。由于Pan-IR700被近红外光激发后可产生荧光，科研人员借助PearlImager小动物活体成像系统（LI-COR）观察到了肿瘤灶发展和萎缩的整个过程。另外，通过将IR700与不同的抗体结合，得到了三种可靶向不同肿瘤细胞表面受体的光敏剂。上述方法被命名为光免疫治疗（photoimmunotherapy,PIT），PIT技术有可能为转化医学的发展提供了巨大的契机。

PIT体内实验的结果如图中所示：对预接种了A431（细胞表面高表达HER1，左侧）和3T3-HER2（细胞表面无HER1表达，右侧）肿瘤细胞的裸鼠尾静脉注射50μgPan-IR700，利用PearlImager小动物活体成像系统观察其在体内的分布：Pan-IR700在注射后的第一天即可特异地分布于A431肿瘤灶部位，且在第四天仍可进行检测，在3T3-HER2肿瘤灶中则无法检测到Pan-IR700的特异分布（图1）。

图1.在尾静脉注射Pan-IR700之后的第1、2、4天检测Pan-IR700在裸鼠体内的分布

对预接种了A431肿瘤细胞的裸鼠尾静脉注射300μgPan-IR700，并以近红外光（30Jcm−2）进行照射，PearlImager小动物活体成像系统观察可见：右侧的A431肿瘤在注射后第二天即发生萎缩现象，而左侧的431肿瘤则正常生长（以黑色胶带进行了遮光处理，避免近红外光的照射）（图2-a）。在不同时间点，对不同处理组的分析也显示：在注射之后的第10天，近红外光的照射导致A431肿瘤灶体积萎缩至小于100mm3,明显小于对照组的肿瘤灶体积（约400mm3）。近红外光对Pan-IR700的激活导致了A431肿瘤的萎缩，（图2-b）。

图2-a，裸鼠左侧A431肿瘤以黑色胶带做遮光处理，对右侧A431肿瘤进行PIT处理。
图2-b，不同处理组的肿瘤大小在不同时间点的观测。   
该研究的领头人小林久隆（HisatakaKobayashi）表示，他们在试验了多种光敏剂后，最终选定了由LI-COR公司研发的IR700近红外标记染料。IR700拥有活性基团，可方便地对蛋白、多肽以及核酸进行标记，并且IR700属于亲水性试剂，癌细胞对染料的吸收能力比较强。相对于其他光敏剂，IR700具有更高的消光系数，这使得其被激活的效率更高。IR700的激发光在近红外光波段，近红外光对生物组织的渗透能深达几个厘米，更有效地对IR700进行激活，同时该波段也是进行动物体内成像的最佳波段。IR700被激发后可产生荧光，借助专门的成像系统如PearlImager，可轻松地实现对癌灶部位的实时检测。

美国LI-COR公司致力于近红外检测技术的发展，其研发推出的近红外荧光探针、多种近红外标记试剂，结合PearlImpulse（PearlImager为其前身）小动物活体成像系统为科研人员进行体内成像研究提供了全套的解决方案。依托近红外检测的技术优势，LI-COR公司与多个研究机构合作展开了自己的转化医学研究，推动分子成像在临床诊断，癌症手术辅助和术后评估等领域的应用。PIT技术的出现，验证了LI-COR近红外检测技术的巨大潜力，相信也将推动转化医学的发展。