增强的通透性和滞留（EPR）效应是实体瘤实现被动靶向的关键，但由于EPR效应的异质性，许多纳米药物未能取得较好的临床疗效。因此，了解EPR效应的机制对于克服纳米药物在临床转化中面临的障碍至关重要。为了解决这个问题，生物科学与医学工程学院张宇教授、武昊安副研究员团队和数字医学工程全国重点实验室涂景教授团队学科交叉合作，结合“影像学”和“基因组学”的方法，通过基因通路富集分析，提高了对纳米粒子（NPs）进入肿瘤的关键影响因素的认识。
图1. 期刊论文
本工作使用聚乳酸-羟基乙酸共聚物（PLGA）包覆的Fe3O4 NPs作为对比剂，通过磁共振成像技术（MRI）观察和定量分析NPs的单层和多层分布。更重要的是，利用多维度和多尺度分析充分挖掘这些MRI数据的空间特征，并对MRI数据进行精确分组，提高了MRI评估血管通透性的准确性。通过执行基因本体（Gene Ontology, GO）和京都基因与基因组百科全书（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes, KEGG）富集分析，我们鉴定了影响血管通透性的多种基因，如Cldn1、Dlg2、Bves、Prkag3、Cldn10和Cldn8，这些基因与紧密连接有关，控制肿瘤血管的通透性（图2）。具体研究成果发表在ACS Nano上，题为：Magnetic resonance imaging-based radiogenomic analysis reveals genomic determinants for nanoparticle delivery into tumors（https://doi.org/10.1021/acsnano.4c09387）
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图2. 影像转录组学用于评估EPR效应的示意图。
