背景：近年来，PD-L1主要作为癌症免疫治疗中的免疫检查点标志物被利用。然而，由于肿瘤的异质性，这类治疗的响应率常常未能达到预期。除了在免疫治疗中的作用，PD-L1还可作为肿瘤细胞表面的一个特异性靶点，用于靶向诊断和治疗干预。目前缺乏一种针对PD-L1的诊断与治疗探针用于临床，这限制了对该靶点的研究和临床开发。

方法与结果：在本研究中，我们利用有机黑色素纳米颗粒设计了一种针对PD-L1的探针，具有多模态成像和双重治疗功能。通过与WL12-SH肽的功能化，赋予了纳米探针特定的靶向能力。继而通过与89Zr（半衰期：100.8小时）的放射性标记和锰离子（Mn2+）的螯合，使探针具备了同时进行PET和MRI成像的能力。细胞摄取实验显示出显著的特异性，其中阳性细胞的摄取量显著高于阴性对照（p < 0.05）。双模态PET/MRI成像揭示了探针在肿瘤部位的快速且持续累积，注射后24小时的肿瘤与非肿瘤（T/NT）信号比分别为16.67±3.45（PET）和6.63±0.64（MRI）。我们将治疗性的放射性核素131I（半衰期：8.02天）与该结构体连接，并结合低剂量放射疗法和光热治疗（PTT），最终展示出优越的抗肿瘤效果并保持高安全性。接受双模态治疗的队列中，肿瘤体积和重量显著低于对照组和单一治疗组。

结论：我们开发了一种新型的针对PD-L1的多模态治疗性纳米探针，其特点是高特异性和卓越的成像能力，如PET/MRI成像模式所示。此外，该纳米探针在与光热治疗联合使用时，能够在较低的放射性核素剂量下发挥强大的治疗效果。