导语
目前，组织病理活检能从组织细胞水平最为准确地诊断疾病，是口腔癌诊断的 “金标准”。但是，活检也具有检测周期长，创伤性因而无法频繁实施等不足之处，不适合作为早期诊断及长期监测的手段。相较组织活检，影像学检查创伤较小，且能更早地提供诊断依据，但检测成本较高且难以发现病变组织的前期状况。近年来，荧光光谱诊断技术因操作简单、快速、创伤小，光源易进入，在口腔等浅表性肿瘤的诊断中得以应用。
NIR 分子荧光探针
目前，传统有机荧光染料由于其合成方法简单、优良的发光特性、较高的稳定性，仍是当前 NIR荧光探针的主流。诸如花菁类染料、酞菁、氟硼二吡咯甲烷类似物和卟啉衍生物，是目前常用的NIR荧光分子探针。其中，最具代表性的则是目前经临床批准的吲哚菁绿 （ICG），其最佳激发波长位于745 nm，而最大发射波长则位于820 nm。通过抗体标记，该染料已在多种癌前病变和恶性肿瘤中得以广泛应用。
研究表明，NIR荧光标记抗表皮生长因子受 体 （EGFR）抗体panitumumab-IRDye800CW对头颈部鳞状细胞癌 （ HN‐ SCC） 高度敏感和特异。有学者将荧光标记抗体探针panitumumab-IRDye800应用于口腔癌的切缘（距肿块<5 mm） 检测，并与组织处理后的病理结果相对比，结果显示，此抗体检测肿瘤边缘具有95%的灵敏度和89%的特异度。使用荧光标记抗体探针panitumumab-IRDye800评估了36个组织切片，共216个数据点，病理组织学显示119处为肿瘤，97处为正常组织，肿瘤组织的荧光激发比是正常组织的3倍以上，肿瘤检测的曲线下面积为0.86 （95%可信区间为0.81~0.91），说明使用panitumumab-IRDye800CW可以对减少冷冻切片分析的组织取样误差。
NIR 纳米荧光探针
相较于传统有机荧光染料，荧光纳米材料不仅毒性低、生物相容性好，且因其具有大的斯托克斯位移，光稳定性也优于荧光小分子，这些优势使得荧光纳米材料在生物光学传感及成像分析领域中有着举足轻重的地位。由于荧光纳米粒子的发射光谱更集中且易调控， 目前基于量子点（QDs）、荧光金纳米团簇( AuNCs)、上转化纳米粒子 （UCNPs） 等构建了大量NIR荧光纳米探针以实现有效的荧光组织穿透性并获得高质量的目标组织图像。
01
纳米金探针
研究将牛血清白蛋白包裹金纳米粒子富集于氨基功能化的介孔二氧化硅 （MSN） 中合成MSN@AuNCsNIR纳米粒子用于靶向标记Cal-27 癌细胞。结果表明， MSN@AuNCs无细胞毒性，成像灵敏度较未富集的AuNCs有所提高。同时，借助于金纳米团簇的大斯托克斯位移，可有效解决纳米粒子浓度过高而导致的荧光淬灭效应问题，证实该纳米粒子在口腔癌诊治方面具有一定的应用潜力。
还有研究开发的孟加拉玫瑰共轭金纳米棒（RB-GNR） 探针在 790~810 nm区域表现出较强的光学吸收，对口腔癌细胞具有高特异性。通过监测NIR吸收波长的聚集诱导红移效应，实现了Cal-27口腔癌细胞裂解液的特异性定量分析，检测限为每毫升2000个细胞。2种互补检测方法证实，RB-GNR探针的高灵敏度和特异性，有利于实现口腔癌细胞的无创光学诊断、筛查和监测。
02
半导体QDs 探针
据研究报道，其可穿过血管，渗透组织直达肿瘤细胞，敏感性比CT和MRI高100倍。有学者将QD800 与EGFR 多克隆抗体结合形成 QD800-EGFR抗体探针，靶向BcaCD885细胞及肿瘤组织中的EGFR以实现OSCC可视化。该探针稳定性良好且背景信号弱，体外标记BcaCD885细胞的荧光信号可持续24 h，体内对颊鳞状细胞癌组织具有高度穿透性，显像可持续6 h，且在15 min到6h间维持高信噪比，可为术者提供充足的操作时间，因此在OSCC的体内成像和个性化手术疗法的开发方面具有广阔的前景。
实验人员设计的RENP@C@Au(UCA)纳米探针可以用于靶向TSCC的成像和治疗。RENP@C@Au（UCA）通过增强的上转换发光进行NIRⅡ成像，在约650 nm和1064 nm处的2个峰相对稳定，猝灭较少，适合于发光生物成像。同时，多肽cMBP作用于OSCC细胞表面， 靶向OSCC组织中高表达的 c-met跨膜蛋白，作用于HGF/cMBP信号通路，实现精确靶向。体外体内实验均表明， 所设计的探针对Cal27具有靶向性成像和治疗作用，表明其在TSCC的诊断和治疗中具有潜在的临床应用价值。
总结与展望
NIR荧光成像在口腔疾病诊断中具有诸多优点，如发光强度高、侵入性低、组织穿透性强、可实时成像等，可显著提高OSCC的诊断灵敏度，在多个领域及场景中显示出巨大的应用潜力，有望成为临床研究中OSCC实时精准可视化诊疗的有力工具。
除上述提及的各种已应用于标记口腔癌细胞及组织的NIR探针外，一些探针在标记其他组织器官恶性肿瘤及生物感应的研究中也显示出优异的性能， 如NIR 纳米探针Mn- Doped Ag2Se可标记4T1细胞，有助于肿瘤的精确定位，还可以提高放射治疗的效果。
尽管NIR荧光探针具有诸多优势，但作为一种辅助诊断方式，其特异性和敏感性相较于活检仍不足以独立应用于临床诊断。其次，当前材料仍处于研究的初级阶段，多种NIR探针与靶标结合时会伴随有毒重金属的快速释放 （比如Cd、 Pb、Ag等），具有优异性能的可实时成像的无重金属元素的NIR探针有待开发和研究；部分NIR探针生物相容性、水溶性及组织渗透性较差，未来可以开发出生物相容性更高、组织渗透性及穿透性更强、光学性能更好、灵敏度更高的探针；多数NIR探针因缺少靶向性可能会影响正常细胞及组织的生长和功能。因此，未来挖掘更多OSCC的靶标，更多探针的新材料、新结构至关重要。
参考文献：
[1]Jiang Y, He Y, Li T, Zhou R. Research progress on the application of near-infrared fluorescence probes in the diagnosis of oral cancer[J]. International Journal of Oral Medicine, 2023, 50(04): 407-413.
编辑：Potato
