乳腺癌骨转移的早期发现和早期治疗是临床上的一大挑战。作为骨组织中最丰富的细胞，骨细胞可通过与乳腺癌细胞和破骨细胞的相互作用来调节早期乳腺癌骨转移。上海交通大学医学院附属第九人民医院骨科汤亭亭教授课题组和华东师范大学步文博教授课题组合作，发展了pH响应的骨靶向药物纳米输送体系，即以唑来膦酸（ZA）为靶头并负载白花丹素（PL）的上转换纳米颗粒（PUCZP），证明该纳米给药系统具有诊疗一体化效应，即在发现早期微转移灶的同时，通过缓释药物靶向骨细胞抑制乳腺癌骨转移（图1）。该研究成果已在国际著名杂志ACS Nano上发表。论文的第一作者为汤亭亭教授的博士生乔涵。 该项目的开展得到了国家重点研发计划（2016YFC1102100）、国家自然科学基金（81672205）和上海交通大学医学院博士创新基金（BXJ201729）的支持。

图1.诊疗一体化骨靶向上转化纳米颗粒可靶向骨细胞，抑制乳腺癌骨转移

课题组前期已对白花丹素对乳腺癌转移的作用进行了大量研究，发现PL及其与ZA的联合作用可协同抑制乳腺癌发展及其导致的溶骨病变。在本研究中，课题组首先合成了骨靶向pH响应上转化纳米颗粒PL-Gd-UCNP@ZA-PAA，并进行了材料学表征（图2）。研究人员发现该PUCZP可进入骨细胞MLOY-4，减少其RANKL和Sclerostin表达，进而抑制骨细胞诱导的破骨细胞发生。具体机制涉及PL和活化的ZA可结构模拟ANP，竞争性抑制其与PKa和CREB结合及其磷酸化，继而下调骨细胞RANKL表达。

图2.PUCZP合成示意图及电镜图片

研究人员还建立了心内注射的乳腺癌骨转移小鼠模型，证实该纳米颗粒可通过上转化发光纳米颗粒的光学和核磁双模态成像，早期探测并发现微小骨转移灶（图3）。该纳米颗粒可在体内靶向骨细胞，减少其分泌的RANKL和Sclerostin，同时抑制成熟的破骨细胞发生，促进肿瘤细胞凋亡，进而抑制骨破坏的发生，这样在早期诊断的同时发挥早期治疗作用。

图3.PUCZP的双模态上转化成像（UCL）和核磁成像（MRI）用于乳腺癌骨转移早期诊断

以上是对论文内容的摘要介绍，所引用图片仅限教学使用。更多图片和详细情况请参阅原文

（Han Qiao, Zhaowen Cui, Shengbing Yang, Dingkun Ji, Yugang Wang, Ying Yang, Xiuguo Han, Qiming Fan, An Qin, Tingyu Wang, Xiao-Peng He, Wenbo Bu, and Tingting Tang.

Targeting Osteocytes to Attenuate Early Breast Cancer Bone Metastasis by Theranostic Upconversion Nanoparticles with Responsive Plumbagin Release. ACS Nano, DOI: 10.1021/acsnano.7b03197. Publication Date (Web): July 10, 2017）