高级别脑胶质瘤（high-grade glioma）是颅内最常见的恶性原发肿瘤。弥漫性和浸润性是高级别脑胶质瘤的重要特性，使其治疗具有挑战性。放射治疗是治疗脑胶质瘤（Glioma）的重要手段，总的放射剂量超过60 Gy，对正常的机体具有显著的毒副作用。如何提高药物在病灶区域的多维度分布和富集，优化局部放疗方案是治疗的焦点，如何实现在超低放射剂量（临床放射总剂量的1/2-1/30）下有效抑制脑瘤生长，同时有效降低对正常组织的放射副作用是脑瘤研究的一个重要崭新治疗方向，能为未来更有效和更安全的治疗提供一条道路。

针对上述需求，本研究首次利用原位脑胶质瘤动物模型，在超低辐射剂量下评价了基于辐射发光金簇的X射线诱导的光动力治疗方法（X-ray-induced photodynamic therapy, X-PDT）的减毒增效治疗效果（图1）。金（Au）是生物安全性良好的元素，在光热治疗和免疫治疗肿瘤领域已进入临床试验阶段。蒙特卡洛方法进行模拟计算的结果表明Au具有良好的射线吸收能力以及最高的X射线转换能力。为深入发掘Au发光团簇的临床转化潜力，本研究构建了谷胱甘肽保护的超小金纳米簇（GSH-Au），并修饰光敏剂玫瑰红RB和细胞穿透肽RGD（集成金簇）。谷胱甘肽本身作为体内氧化还原平衡剂有效保护团簇的强辐射稳定性，并且可有效介导穿过血脑屏障且集成金簇穿透效率更高效。利用光片成像揭示集成金簇在原位脑胶质瘤动物模型有效富集，具有异质性；考察对原位脑胶质瘤的低剂量放疗疗效：验证逐步从利用kV级光子能量评价细胞系来源的异种移植（CDX）和患者来源的异种移植（PDX）小鼠动物模型，到利用临床设备和影像引导放疗方案的MV级光子能量评价CDX大鼠动物模型。分别利用磁共振成像、生物发光成像和切片病理分析结果证实在超低剂量 X 射线治疗（总共 2 Gy，临床总放射剂量的1/30）下，有效抑制CDX和PDX神经胶质瘤生长并延长动物存活时间。这些结果凸显了开发的低剂量放疗新策略为相关神经胶质瘤减毒增效治疗提供了新的可能。目前该材料正开展小试，并开展深入的药物临床前安全性评价。

图1. 辐射荧光金簇高效穿透血脑屏障，富集于脑瘤区域；在 2 Gy低剂量放疗抑制原位脑瘤生长

6月11日，该研究成果以题为“Targeted suppression of glioma by ultralow-dose X-ray-induced photodynamic therapy and gold-based nanoclusters in preclinical models”的研究论文以Featured image的论文形式在线发表于《科学·转化医学》（Science Translational Medicine）。我院陈洪敏教授为该论文的唯一通讯作者，博士研究生李实、陈世棱为共同第一作者。研究过程中得到了厦门大学附属第一医院、华中科技大学同济医学院附属协和医院的支持和帮助。该研究得到了国家自然科学基金、福建省自然科学基金、福建省卫生健康重大科研专项和翔安创新实验室/传染病疫苗研发全国重点实验室培育项目、重点项目等经费的支持。

论文链接：https://www.science.org/doi/10.1126/scitranslmed.adq5331

（公共卫生学院）