内容提要
光疗由于其革命性的传统癌症治疗策略的巨大潜力而获得了持续的关注。虽然将光敏剂（PSs）整合到纳米系统中是构建光治疗系统最常用的策略之一，但纳米光敏剂面临的挑战包括制备过程的复杂性、低传递效率和潜在的毒性问题。相比之下，以聚集诱导发射（AIE）为特征的小分子PSs在癌症光疗领域的迅速普及已经变得明显。其结构明确，光物理性质可调节，毒性低。因此，深入了解单独小分子PSs与AIE在肿瘤光疗中所取得的开创性进展具有重要的科学意义。本文将以具有AIE特性的小分子PSs在癌症诊断和光治疗中的最新进展为指导，以具有代表性的例子进行综述。
瘤识别与影像引导治疗
线粒体与正常细胞相比，癌细胞膜的渗透性和线粒体膜电位更高，因此可以通过带正电的探针有效地靶向癌细胞的线粒体。将供电子的甲氧基引入线粒体靶向的异喹啉（IQ） AIEgen中，得到TPE-IQ- 2o，其中TPE代表四苯基乙烯。TPE-IQ-2O可以根据线粒体数量和膜电位的差异区分癌细胞和正常细胞。TPE-IQ-2O与HeLa细胞和COS-7细胞在相同条件下孵育。HeLa细胞线粒体结构清晰可见，呈黄绿色荧光。然而，在COS-7细胞中未观察到明显变化。值得注意的是，即使在正常细胞和癌细胞混合的情况下，探针也可以在10分钟内选择性地靶向并照亮癌细胞。双光子（TP）激发是光动力治疗（PDT）的一种替代工具，它使用NIR-I区域（700-900 nm）的低能量入射光进入更深的组织，对健康组织的光损伤最小。此外，TP-PDT具有更好的空间精度。庄等以D -π-A为骨架，设计合成了TTPM和TPPM两种新型TP化合物。这两个分子由一个π-单位连接，包括一个供电子的三苯胺（TPA）部分，增加AIE效应和一个接受电子的吡啶部分，被认为是线粒体特异性靶向位点。TPPM和TTPM具有高达290倍的发射增强和分别为303和477 MG的TP吸收截面，以聚集形式产生亮黄色或亮橙色荧光，具有TP成像的潜力。TPPM和TTPM不仅可以利用荧光信号成功定位HeLa细胞的线粒体，还可以在800 nm照射下，通过TP组织成像在深度达150µm的情况下观察小鼠的肝脏和肾脏。此外，它还可以通过肿瘤特异性酶来区分正常组织和肿瘤。亮氨酸氨基肽酶（Leucine aminopeptidase， LAP）是一种重要的外肽酶，专门水解多肽的n端亮氨酸残基。特别是LAP被认为是卵巢上皮性恶性肿瘤、肝细胞癌、乳腺癌等癌症的生物标志物，在诊断或预后方面具有临床意义。Wu等首次在TPE支架上加入L-Leucine amide （Leu）和diphenylamine （DPA）基团合成了DPA - TPE -Leu。这使得LAP在异种移植肿瘤和活细胞中的传感和成像成为可能。LAP在细胞中的过表达导致探针中的Leu基团水解，通过1,6消除反应将DPA-TPE-Leu迅速转化为DPA-TPE-OH。随后的疏水到亲水的变化导致聚集成纳米颗粒，导致荧光发射和高灵敏度。10µM DPA-TPE-Leu处理HepG2细胞0.5 h后，绿色荧光明显增强。在荷瘤小鼠体内实验中，肿瘤区域也出现了强荧光。
肿瘤血管造影
血管造影越来越多地用于诊断与血管畸形相关的疾病，因为血管生成预示着肿瘤的发展。为了提高治愈率，基于血管造影的早期发现和治疗癌症至关重要。肿瘤血流不均匀性增加、血管扩张、血管弯曲、血管渗漏、结构和功能异常是肿瘤血管最常见的特征。荧光成像技术的出现可以对肿瘤和血管进行无创成像，有助于临床对肿瘤的诊断和治疗。近红外荧光成像通过最大限度地减少光散射、光子吸收和组织自身荧光，提供高空间分辨率和深层组织穿透。因此，近红外生物成像主要用于血管和深部组织肿瘤的无创可视化。Wang等人研究了一种带正电的两亲性有机化合物，其供体(D) -受体(a) -π-A结构为ADB，可实现线粒体和溶酶体的双靶向TP成像。ADB可内化并定位于细胞的溶酶体和线粒体，在近红外激发下发出红色荧光，荧光在肿瘤体内可维持近96 h。同时也可用于对裸鼠肠系膜血管进行体内TP荧光。同时，还可对裸鼠体内肠系膜血管进行TP深度成像和时间序列荧光成像，可清晰显示深度达153µm的肠系膜血管网络。
细胞膜靶向探针
目前，构建靶向细胞膜药物的方法之一是利用细胞膜脂质双分子层的特性（包括两亲性或负电荷）调节阳离子磷脂亲和力。焦亡，程序性细胞死亡（PCD）的一种形式，已被确定为治疗癌症的一个有前途的途径。焦亡是由炎性小体和caspase-1诱导的一个过程，该过程裂解气皮蛋白- d （GSDMD）并释放气皮蛋白- n结构域（N-GSDMD），这些结构域可转移到细胞膜上形成孔，导致细胞肿胀、破裂，最终死亡。[104,105]鉴于此，Wu等人开发了三种不同阳离子链数量的膜靶向ae - PSs TBD-R。这些PSs均以乙氧基取代的TPE为电子D，苯并噻唑和二氰乙烯基为电子A，苯基为π桥，分别具有1、2或3个亲水阳离子侧链。这些PSss中的TBD结构提供了出色的PDT性能，而阳离子悬垂基团提供了精确的膜靶向能力。此外，随着阳离子悬垂基团数量的增加，膜靶向能力也随之提高。TBD-3C已被确定为最佳的膜锚定PSs，对癌细胞的消融效果最高。正如预期的那样，TBD-3C强大的膜锚定能力可以在细胞膜上直接产生活性氧（ROS），导致细胞膜破裂，乳酸脱氢酶释放，随后通过GSDMD释放促炎细胞因子，从而诱导细胞热亡。该策略是首次使用PDT诱导癌细胞焦亡，同时确保无创性和轻微的副作用。受到这个PSs的启发，Wang等人继续探索tbd - 3c介导的PDT抑制肿瘤的能力。尽管有许多关于pdt诱导的细胞焦亡的报道，但很少有关于将pdt诱导的细胞焦亡用于癌症免疫治疗的报道。研究小组通过研究发现，TBD-3C不仅具有卓越的癌细胞膜靶向效率和精确的光控细胞焦亡激活能力，而且还能激活机体内的抗肿瘤免疫反应。这导致了抑制TME的成功逆转，并增加了抗原呈递细胞的成熟和T淋巴细胞的浸润。该研究为肿瘤免疫治疗打开了一扇窗。Niu等人设计了一种膜靶向阳离子PSs TBMPEI。该PSs不仅选择性地在细胞膜上积累，还可通过光照诱导脂质过氧化，导致坏死细胞凋亡，并在治疗过程中有效促进DNA降解，阻碍细胞分裂或肿瘤侵袭。Wang等人设计并制备了一种近红外发射的水溶性AIEgen TTVP。将电子D-A结构段与亲水性段结合成螺旋桨状分子结构，得到水溶性近红外AIE发色团（TTVP分子）。由于亲水性吡啶盐和铵盐碎片，TTVP分子具有很强的水溶性。它可以特异性地“点亮”细胞膜，而无需参与洗涤程序。在加入TTVP几秒钟后，通过在室温下摇动培养物就可以实现超快染色。水溶性和AIE特性的协同作用使TTVP能够在超快染色过程后使用留置程序特异性和一致性地对质膜进行染色，同时与细胞背景具有出色的图像对比度。除了在细胞成像方面的应用外，TTVP也被证明是ROS生成中的强大PSs，能够利用PDT探索癌细胞消融。结果表明TTVP在PDT应用中具有优异的效率，因为即使暴露在白光辐射下，低剂量的TTVP也几乎可以杀死癌细胞。当与近红外荧光发射相结合时，光控癌细胞死亡使TTVP成为成像引导PDT的一个引人注目的选择。此外，由于TTVP具有较长的吸收和发射波长，因此可以用于体内成像，这将有助于产生具有较长发射波长的水溶性AIEgens，用于肿瘤治疗。
线粒体靶向探针
TPE-IQ是一种线粒体靶向iq的AIEgen，具有PDT。由于TPE-IQ的吸收范围，在紫外线范围内对正常组织有一定的影响。因此，研究人员改进了TPE- iq的分子结构，将─OCH3掺入TPE芯中，形成TPE-IQ-2O。鉴于此，Zhou等人利用TPE-IQ-2O基于线粒体膜电位的差异性来区分癌细胞和非癌细胞的能力，设计了一种针对视网膜母细胞瘤的靶向PDT方法。这一策略是首次使用AIE小分子治疗眼癌。玻璃体内给药目前被认为是一种高度接受的治疗方法，因为它能够有效地绕过血视网膜屏障并在视网膜区域达到治疗有效的药物浓度。在这项研究中，研究人员使用玻璃体内注射tpe - iq - 20进行治疗。治疗后小鼠眼球透明度增加，白色云样团块减少，炎性因子表达减少，血管不规则性减少，视觉功能恢复良好。其中，视网膜内<s:1> ller细胞的主要标志物GFAP显著降低。这一策略为临床眼部疾病的有效治疗提供了非常有效的策略。青蒿素（ART）是一种从一年生蒿（青蒿）中提取的天然化合物，因其抗疟疾特性而得到广泛认可。最近的研究也强调了ART类似物在抗癌作用方面的潜力，包括抑制细胞增殖和血管生成，提高细胞氧化应激和诱导细胞凋亡。tetraphenythenethiophene (TPETH) -Mito-1ART，一种用于肿瘤细胞线粒体共递送ART的AIE PSs。与正常细胞相比，该探针对癌细胞具有高特异性，并且在线粒体内具有显著的积累和荧光激活。线粒体中新鲜血红素的产生迅速激活ART产生化疗，而光照射导致ROS的直接产生，有效地增强了PDT的性能。该方案中ROS的产生可以控制在与激光束焦平面对应的可控区域内，既可以治疗组织中的目标病理部位，又不会损伤周围的健康组织，有利于图像引导的PDT。目前，由于转子结构共轭能力较差，一些AIE - PSs在紫外或可见光范围内激发波长较短，难以实现单光子近红外激发。这一限制限制了它们在浅层疾病治疗中的应用，并且它们治疗深部实体肿瘤的能力仍然缺乏。因此，使用两个近红外光子来代替单个可见光光子来激发TP在PDT中得到了广泛的推广。为了改善TPE- iq - 2o的低TP吸收率，在TPE结构中引入TPA基团，设计了AIE小分子（IQTPA）。IQ-TPA表现出良好的线粒体靶向能力，在450 nm白光照射和900 nm TP激发下可实现荧光成像和ROS生成，诱导线粒体损伤和线粒体依赖性细胞凋亡。另一种常用的亲脂性阳离子基团是吡啶基团，吡啶基团也广泛用于构建靶向线粒体的ae - PSs。设计了一种新的线粒体靶向AIE-PSs，通过分别连接TPA和吡啶阳离子单元来推动和拉电子。考虑到线粒体在迁移过程中的重要作用，研究人员发现TTTP孵育24 h后，三阴性乳腺癌（triplennegative breast cancer， TNBC）细胞的迁移受到浓度依赖性抑制。进一步的机制研究表明，TTTP在线粒体内的积累导致ROS的产生，ROS直接损伤线粒体膜，进而激活细胞凋亡信号通路。该过程可降低抗凋亡蛋白Bcl-xL的表达，增强促凋亡蛋白Bax的表达。在体内实验中，TTTP用于MDA-MB-231细胞和BALB/c小鼠肝脏的TP-PDT。TTTP +照射组肿瘤明显缩小。[123]免疫原性细胞死亡（ICD）也是凋亡细胞死亡的一种形式，为当代癌症免疫治疗提供了重要的理论意义。AIE PSs，被称为TPE-DPA-TCyP，具有独特的扭曲分子结构。它的特殊能力是在癌细胞中有效诱导集中的线粒体氧化应激，这已被确定为在癌细胞中诱导大量和广泛的icd的有效方法。
溶酶体靶向探针
Pan等设计了一种易于制备的探针SIN，该探针仅以BZT-TPA为核心结构，不需要对靶向官能团进行任何修饰，即可靶向肿瘤细胞中的溶酶体。此外，与其他pH响应溶酶体探针相比，SIN在溶酶体靶向后不会改变内部pH。研究人员发现，这种精确的溶酶体靶向能力可能归因于吩噻嗪的结构，吩噻嗪上的硫也可能通过分子间相互作用与溶酶体膜中某些蛋白质的S残基相互作用。对粘度和酸度的双重响应使得SIN在癌症治疗中表现出优异的PDT性能。此外，溶酶体也是细胞自噬的重要细胞器，自噬是细胞的主要降解机制。自噬可以通过溶酶体降解细胞内的各种有害物质。在自噬过程中，细胞将需要降解的物质包裹成囊泡，然后将这些囊泡融合到溶酶体中，由溶酶体内部的水解酶降解。Zhang等人提出了将自噬激活的PSss与广谱癌症饥饿治疗相结合的新策略。他们构建了一种荧光PSs (TPAQ和TPAP)，利用饥饿治疗期间癌细胞的高水平自噬，激活自噬并选择性地消除肿瘤细胞。当癌细胞在饥饿条件下进行保护性自噬时，溶酶体中的pH值降低，部分弱碱性TPAP和TPAQ分子从ld迁移到溶酶体中，导致光驱动ROS产生的激活和大红移发射。过量的ROS可引起溶酶体膜渗透，阻断保护性自噬，导致细胞凋亡和死亡。在三维肿瘤球体芯片中，通过肿瘤饥饿治疗和tpaq诱导的PDT相结合，肿瘤被成功消除。联合治疗可有效提高肿瘤治疗效率。例如，使用化疗可以弥补PDT的光依赖性。TPE-QC是由一种活性的AIE-PSs（四苯基乙二醇羟乙基喹啉）、一种抗癌药物（氯霉素）和一个酯链组成。TPE-QC的光敏性和荧光性被有效抑制，但酯基在酯酶存在下可选择性水解，释放TPE-QO和氯霉素，实现荧光成像、PDT和化疗。由于肿瘤细胞中酯酶表达水平升高，TPE-QC可以在癌细胞中选择性激活，恢复的荧光可以实时跟踪TPE-QC的激活过程。TPE-QC可以通过能量依赖性内吞作用进入细胞，被动靶向溶酶体。同时，它可以通过静电相互作用在线粒体中积累，从而增强其对癌细胞的治疗作用。实验表明，TPE-QC具有显著的TME激活能力，可通过PDT与化疗的协同作用有效抑制肿瘤生长。Chen等人通过简单的反应-底物调节，将各种供电子/吸电子或位阻基团引入缺电子的IQ核心，合成了三种新型的tpe -IQ基AIEgens TPEIQ-O、TPE-IQ-CN和TPE-IQ-TPA。在光照射下，所有三种AIEgens都表现出强大的癌细胞杀伤能力，这是由它们产生的ROS促进的。值得注意的是，TPE-IQ- o表现出与TPE-IQ和TPE-IQ- 2o相似的靶向线粒体的独特能力，而TPE-IQ- cn和TPE-IQ- tpa表现出对溶酶体靶向的偏好。三种AIEgens不同的暗细胞毒性归因于其靶向部位的差异。
TME响应传感策略
TME是肿瘤发生的细胞环境，影响肿瘤的生长、转移和最终预后。健康组织微环境与TME之间存在明显的差异。还原性或缺氧微环境、各种不同的生理标志物、酸性pH、细胞内谷胱甘肽（GSH）浓度升高以及酶表达上调是区分恶性组织与邻近正常组织的重要因素。因此，TME也是小分子特异性靶向的重要基础。
特异酶反应探针
ALP的异常表达水平见于多种疾病，包括乳腺癌、前列腺癌、肾肿瘤和骨肉瘤。同时，它还作为富alp细胞的通用生物标志物，用于区分癌细胞和正常细胞。在此基础上，Ji等人设计合成了一种前体TPE-Py-FpYGpYGpY，可对alp过表达的癌细胞进行选择性荧光显示和PDT。Lam等人创建了一种ALP响应AIE-PSs， TPAPyP，目的是对过表达ALP和PDT的癌细胞进行差异成像，杀死成像细胞。三苯胺、吡啶和一个磷酸基团组成TPAPyP探针，它是水溶性的，在水溶液中不透光。当ALP存在时，探针上的磷酸基团可以有效水解产生疏水酶产物TPAPy。TPAPy可以进一步形成聚集体并发出黄色荧光。此外，由于癌细胞比正常细胞表达更多的ALP， TPAPyP在癌细胞中表现出与正常细胞相反的选择性荧光，并且比商业荧光团具有更好的光稳定性。当暴露在白光下时，TPAPyP的整体ROS生成效率优于商用PSs Ce6，这使其成为光动力消融癌细胞的绝佳选择。
双靶向策略通常包含肿瘤靶向配体和肿瘤特异性前药激活剂，如酶或ph。基于一系列新颖的AIE探针，Yuan和同事开发了双靶向酶激活AIE PSs生物探针。该探针能够同时点亮荧光成像和光动力消融特定癌细胞，并显示出高信噪比，为靶向和图像引导的PDT开辟了新的机会。[155]Yuan等人报道了一种AIE PSs探针TPETP-SS-DEVD-TPSs-cRGD，具有红色发射和内置的可激活绿色发射的凋亡传感器，用于靶向癌细胞凋亡和实时监测PSs激活和治疗反应。该构建体被整合素特异性序列（Arg-Gly-Asp， RGD）标记，通过αvβ3整合素过表达实现癌症选择性靶向和摄取。一旦细胞内GSH切割探针，凋亡传感器将释放，红色荧光开启，报告PSs激活。当暴露在光线下时，PSs产生ROS，触发细胞死亡并激活半胱天冬酶，从而释放绿色荧光。该探针使用单一波长激发产生红色和绿色发射的能力使其对治疗发展的进步非常有利。随后，他们开发出AIE PSs TPETF-NQ-cRGD，显示出在聚集状态下高效生成ROS，并具有识别和激活的双重过程。这些PSs可以高选择性地在目标癌细胞中传递和激活，已成功用于癌细胞诊断和消融。此外，Yuan等人设计了一种AIE PSs，其荧光绿色发射染料通过单线态氧可切割丙烯酸氨基酯（AA）连接剂偶联。该策略通过荧光信号变化实时监测ROS生成，为PDT治疗效果的早期评估提供了一种新方法。类似的智能策略也可以与化疗前药物联合使用，用于癌症治疗，以减少全身毒性。
Viscosity-sensitive探针
一旦细胞发生恶性，微环境和物质转运、信号转导、细胞凋亡等生理过程也会发生变化，引起黏度的改变。因此，设计黏度敏感的荧光探针用于肿瘤诊断和监测是至关重要的。Li等人开发了一种粘度敏感的质膜探针TPA-S。该探针具有AIE特性和良好的水溶性。TPA- s被设计成具有三个单元的两亲性D - π - a共轭结构：磺酸盐、乙腈-吡啶单元和TPA单元。TPA是电子供体，有助于避免染色过程中的荧光ACQ。它也是构建AIE分子的有效单元。乙腈吡啶盐的强吸电子特性可能扩展共轭体系并使荧光发生红移。亲水磺酸盐可以增强水溶性，提高细胞膜保留率。基于这种设计方法，TPA-S有望作为具有AIE特性的分子转子，靶向细胞膜，检测细胞膜粘度的变化。通过抑制TPA-S的旋转，增强了粘性环境中的荧光。此外，该探针能够靶向并选择性照射肿瘤细胞膜，在试验中具有较高的黏度敏感性。同时，它能够区分正常细胞的质膜和肿瘤细胞的质膜之间的粘度差异，有利于肿瘤细胞的可视化。
Liu等人创造了两种具有优异水溶性、溶酶体靶向能力和粘度敏感性的荧光探针，分别称为Lyso-vis-A和Lyso-vis-B。研究人员通过测量Lyso-vis-A和Lyso-vis-B在一系列不同极性溶剂中的荧光光谱，发现Lyso-vis-A和Lyso-vis-B对粘度变化具有极强的选择性，可以在复杂的生物环境中检测粘度而不受pH变化的影响。已有效证明Lyso-visA可以区分癌细胞和正常细胞，并跟踪活细胞中溶酶体粘度的变化。肝脏作为药物加工和解毒的关键器官，容易受到损伤，其功能受到严重损害。遭受肝损伤的个体会诱发其他疾病，如丙型肝炎、乙型肝炎、肝硬化和肝细胞癌。因此，实时监测肝损伤对原位诊断肝损伤至关重要。然而，它仍然受到缺乏可靠的微创体内可视化方案的限制。Ge等人报道了一种AIE探针DPXBI，该探针在NIR-II窗口发光可用于肝损伤的早期诊断。研究人员通过双键将苯并吲哚磺酸盐主链（充当电子接受部分和分子转子）与提供电子的二苯基杂蒽部分连接起来，构建了DPXBI。DPXBI除了具有较强的分子内旋光度、良好的水溶性和较强的化学稳定性外，对粘度变化也非常敏感，能够通过改变其NIR-II荧光强度来快速、选择性地响应。此外，DPXBI通过NIRII荧光成像原位测量肝脏黏度，甚至精确识别肝损伤的细微部位，可用于区分不同程度的药物性肝损伤，有效显示肝脏缺血再灌注损伤。由于这项工作，小鼠模型的肝损伤可以在常规临床检测前几个小时被识别出来。
H2O2-responsive探针
细胞内H2O2的灵敏检测和实时成像对于疾病监测，特别是癌症的早期发现具有重要意义。Xia及其同事构建了一种具有AIE特征的治疗探针，将TPE修饰为两个酪氨酸（Tyr）片段。通过H2O2依赖性的酶促二酪氨酸形成，含tyrr的TPE （TT）分子通过二酪氨酸键进行交联，导致疏水聚集体的产生，并在H2O2水平升高和髓过氧化物酶过表达的细胞中触发AIE现象。由TT分子交联引起的发射开启使炎症细胞、癌细胞和正常细胞之间发生分化。然后，大量TT聚集体可以诱导线粒体损伤和细胞凋亡，而不损害正常细胞。该探针为炎症细胞和癌细胞选择性成像和抑制提供了一种有前途的工具，以实现精确治疗。已有研究报道利用AIE生物探针选择性响应H2O2，激活荧光信号，在细胞质或特定细胞器中实现AIE。然而，关于PDT过程中H2O2的实时监测和细胞器动力学可视化的研究有限。Wu等人设计了一种多功能荧光探针TTPy-H2O2。该探针包含一个对-pinacolborylbenzyl片段作为反应单元，对H2O2具有独特的反应活性。为了实现线粒体靶向，研究小组引入了与线粒体膜静电相互作用的吡啶阳离子。此外，连接tpa -噻吩构建块形成扭曲的D-A结构，导致发射波长红移和大的Stokes位移。这种结构也表现出优异的AIE特性。TTPy-H2O2探针选择性地照亮活细胞中的线粒体。当探针与癌细胞线粒体中产生的过量H2O2反应时，它会转化为一种称为TTPy的黄色荧光团。通过不同的共聚焦激光扫描显微镜通道可以实时监测TTPy - H2O2和TTPy的变化。此外，TTPy还可以传输到ld。因此，TTPy-H2O2探针对H2O2表现出选择性响应，探针荧光信号的变化可以作为PDT治疗癌细胞的指标。由于肿瘤细胞中H2O2浓度较高，对H2O2有反应的AIE小分子往往主要在肿瘤细胞内积累或在TME内选择性活化。这使得精确的肿瘤治疗，同时尽量减少对正常细胞的毒性。因此，对H2O2反应的AIE小分子在肿瘤治疗中具有很大的应用前景。
Acid-responsive探针
在TME中，癌细胞代谢失调和血管灌注不良导致TME呈酸性。[168]对268例人类肿瘤异种移植物（包括乳腺癌、肺癌、胃肠道癌和肉瘤）的综合检查显示，在各种癌症类别中，平均细胞外pH值（pHe）为6.83（范围6.72-7.01）。[169]aie - PSs被认为是功能化肿瘤PDT的有前途的材料。提高水溶性AIE - PSs的靶向能力具有重要意义。Min等报道了一种通过超分子组装介导制备具有高靶向容量的水溶性ae - PSs（称为WAPSs）的高效合成方法。柱[5]芳烃（WP5）在中性水溶液中通过主客体相互作用与WAPSs结合。在pH中性条件下，WAPSs和WP5形成的主客体复合物产生的ROS很少，但在pH 5.2时观察到强荧光，表明癌细胞在酸性微环境中产生了大量ROS，具有较强的光动力治疗作用。
WAPSs-WP5复合物可用于靶向肿瘤，对正常细胞的伤害最小。体内研究进一步表明，该复合物可显著抑制荷瘤小鼠的肿瘤生长，且该复合物无全身细胞毒性。因此，WAPSs和WP5是一个很有前途的组合。由于这项工作，用于治疗癌症的更多水溶性aie - PSs的创造将更快地进行。[170]Hu和同事通过响应靶LAPTM4B蛋白和肿瘤细胞的酸性微环境，开发了一种新的AIE红发射PSs， TPE-red-2AP2H，用于荧光生物成像。在可见光照射下产生的ROS提示了利用AIE小PSs进行靶向PDT的潜力。Cheng等人将一个羧基作为ph响应部分结合到AIE PSs MeTTPy上，并与两个n-十六基一起优化分子的两亲性，从而形成了分子HD-APNNA。HD-APNNA羧基的质子化和去质子化受到TME和正常组织之间pH水平变化的影响，导致其电特性和颗粒尺寸的改变。在~ pH 7.4的循环系统中，带负电荷的HD-APNNA表现出免疫清除减少和循环延长的倾向。当遇到轻度酸性的TME时，HD-APNNA经历了粒径的减小并获得正电荷，从而增强了它们被肿瘤细胞吸收。这种方法使HD-APNNA产生ROS的效率达到了56.7%，超过了临床常用的PSs。
GSH-responsive探针
谷胱甘肽是活细胞中普遍存在的生物硫醇。由于细胞内谷胱甘肽浓度升高（1-10 mM）及其在保持细胞完整性、调节细胞分化、代谢和凋亡方面的关键功能，谷胱甘肽氧化还原对在治疗和药物传递应用中引起了极大的兴趣。此外，谷胱甘肽作为一种重要的抗氧化剂，可以减轻ROS造成的损伤。细胞内微环境通过烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸和谷胱甘肽还原酶的酶活性维持在还原状态，导致细胞内主要存在还原性谷胱甘肽。值得注意的是，肿瘤组织中的谷胱甘肽浓度远高于健康组织，这一现象归因于癌细胞的加速生长。在癌细胞中发现的谷胱甘肽水平升高为开发氧化还原反应性治疗剂提供了机会，这些治疗剂能够在肿瘤细胞内特异性地递送活性药物或荧光团。通过设计在较低GSH浓度的细胞外环境中保持稳定，并在癌细胞内化后才释放细胞毒素的前药，可以实现靶向和有效的治疗策略。癌细胞中升高的谷胱甘肽浓度已被证明与PDT期间产生的ROS相互作用，从而降低了治疗效果。[175,176]因此，GSH反应性AIE PSs的发展有可能以组织特异性的方式增强PDT，消耗GSH水平并提高治疗效果。Zhang等人通过gsh可切割二硫键将淬灭剂二茂铁与AIE PSs TPEPy偶联，合成了gsh响应的AIE PSs TPEPy - s - fc。当GSH存在时，S-S键被劈开，PDT活性的TPEPY-SH被释放，同时荧光增强。同时，TPEPY-SH又产生单线态氧，可用于SMMC和CT-26癌细胞的高效PDT]。类似的策略已被广泛用于监测GSH介导的癌症治疗药物的激活，其中荧光团/药物与GSH可切割键（如二硫键）相连。
Polarity-sensitive探针
极性是一个重要的细胞参数，与膜融合、蛋白变性等多种生理过程有关。极性的异常变化与许多疾病有关，如阿尔茨海默氏症、肝硬化、糖尿病和癌症。Feng等人报道了两种类型的极性响应探针（称为MEMs）。为了提高水溶性和改善靶细胞膜，它们都采用季铵盐基团和四氢喹啉香豆素酰胺作为荧光团。在体外实验中，两种探针的荧光表现出明显的极性依赖性。此外，MEMs可以通过使用强烈、持久的红色荧光和免水洗方法，以高特异性识别癌细胞膜，从而区分肿瘤和正常组织。这表明癌细胞可能比正常细胞具有更低的细胞膜极性。Fu等人也致力于通过设计一种极性敏感和膜靶向探针（DCITT）来实现肿瘤细胞膜的特异性靶向。由于其独特的D -π-A结构，通过推拉电子效应使DCITT的荧光发射波长达到近红外光，可以限制光损伤，防止细胞自发荧光。具有超过300 nm的斯托克斯位移，DCITT的极性依赖荧光光谱提供深度穿透，对生物样品的损伤最小。实验表明，DCITT是一种极性依赖的荧光探针。DCITT具有荧光量子产率高、细胞毒性低、光稳定性好等优点，可作为多细胞生物的标记探针。肿瘤和正常细胞的细胞成像实验表明，DCITT的强红色荧光信号仅在肿瘤细胞膜上观察到，而细胞的其余部分几乎没有荧光，这归因于探针能够通过与细胞膜磷脂双分子层的疏水和静电相互作用特异性靶向肿瘤细胞膜。
乏氧响应探针
与正常组织不同，肿瘤的迅猛生长消耗的氧气比它能提供的要多，从而导致缺氧。缺氧是TME的特征之一，它是由血管生成异常与肿瘤细胞增殖需氧量增加之间的不平衡引起的。[184-186]通过检测肿瘤的缺氧性质，可以实现早期形成或转移性肿瘤的准确成像。一种被认为有前途的方法是开发低氧响应化学发光探针。徐等人设计合成了三种新分子：TPE-2M Noxide、TPE-2E N-oxide和TPE-2M2F N-oxide。n -氧化物含有TPE，它具有AIE性质，在水溶液中不发光。在加入亚铁离子后，由于取代基的不同，n -氧化物被亚铁离子以不同的速率还原，疏水TPE残基的聚集限制了分子的分子内运动，从而表现出不同的荧光响应。通过将这些n -化合物与Hela细胞在不同氧浓度下孵育3小时，研究人员发现TPE-2M n -氧化物和TPE-2M2F n -氧化物在正常和缺氧环境下与Hela细胞一起培养时都表现出强大的荧光。相比之下，TPE-2E n-氧化物在正常氧条件下提供暗背景，在缺氧条件下表现出氧依赖发光行为，有助于在体外实现缺氧成像。同时，值得注意的是，缺氧条件下TPE-2M n -氧化物对HeLa细胞的细胞毒性高于正常氧条件下的细胞毒性，这表明TPE-2M n -氧化物在低氧浓度下可以特异性破坏癌细胞，具有作为AIE活性诊断和治疗系统的潜力。
肿瘤相关巨噬细胞探针
肿瘤的进展伴随着大量免疫细胞在TME的浸润。肿瘤免疫微环境（TIME）由肿瘤内免疫成分组成，并协调肿瘤免疫。时间在肿瘤的发生和发展中起着至关重要的作用，可能影响患者对肿瘤免疫和免疫检查点抑制剂的反应。M2巨噬细胞已被证明具有抑制抗肿瘤免疫反应的能力，以一种致蛋白的方式起作用，也被称为肿瘤相关巨噬细胞（tam）。Gao等人将甘露糖与AIE-PSs偶联制造可用于TAM靶向和成像的探针TPE-Man。甘露糖受体CD206是tam的标记物。甘露糖和CD206之间的高选择性聚糖和凝集素相互作用赋予了TPE-Man特异性靶向tam的能力。同时，TPE-Man可以高对比度可视化甘露糖受体阳性TAM的荧光，可以靶向CD206表达水平不同的TAM和M0巨噬细胞，发出红色荧光。其中，与M0巨噬细胞相比，tam表现出更强的荧光，阳性应答率高达85.3%，说明TPE-Man对tam具有较高的选择性。TPE-Man的TAM和M0巨噬细胞之间显著的荧光染色对比可能成为临床应用中快速识别肿瘤的标准。
参考文献
Complexity made easy: Aggregation-induced emission small molecules for cancer diagnosis and phototherapies，Luojia Chen，Si-Ling Chen，YuncongYuan，XiangLeng，XiaoyuXu，Jingyuan Chen， Jiayi Shi， KunQian，YuanlongXie，QihangDing，
