【ACIE】中科大研究人员开发出一种用于早期肿瘤诊断的智能探针

组织蛋白酶B（Cathepsin B, CTSB）由于在许多癌症类型的早期阶段过表达，被认为是一种潜在的早期癌症诊断的生物标志物。因此，对CTSB的活性进行高效、精确的监测为早期临床诊断癌症提供了新的方法。

最近，一项研究发表在《Angewandte Chemie International Edition》上，名为“Cathespin B-Initiated Cypate Nanoparticle Formation for Tumor Photoacoustic Imaging”，是中国科学院中国科学技术大学（USTC）的梁高林教授课题组和袁月教授课题组所做的一项研究，他们通过肿瘤高表达的组织蛋白酶B（CTSB）调控小分子光声成像探针在细胞内自组装成不易被细胞泵出的纳米探针，从而显著增强小鼠肿瘤处的光声成像信号，实现CTSB高表达肿瘤的特异性光声成像。

https://doi.org/10.1002/anie.202114766

光声成像是近年来发展起来的一种无创、非电离式的新型生物医学成像方法，由于结合了光学成像的高对比度、特异性以及超声成像的高穿透性，在生物医学研究和疾病分子诊断方面具有巨大的应用潜力。

为了应对早期肿瘤检测的难题，研究人员结合自组装过程对光声成像探针信号的增强作用，设计出一种CTSB特异激活的近红外光声成像探针Val-Cit-Cys(SEt)-Lys(Cypate)-CBT（Cypate-CBT）。当Cypate-CBT进入CTSB过表达的肿瘤细胞后，其二硫键被细胞内的谷胱甘肽还原，特定底物Val-Cit被CTSB识别并剪切，生成的产物Cypate-CBT-Cleaved将通过分子间的CBT-Cys点击反应形成环状二聚体Cypate-CBT-Dimer。然后，该二聚体通过π-π堆积自组装成尺寸较大的近红外纳米粒子Cypate-CBT-NPs富集在肿瘤细胞中，从而增强光声成像信号、延长光声检测时间。

细胞和动物成像结果表明，与Cypate对照组相比，实验组在癌细胞和肿瘤中的光声成像信号分别增强了4.9倍和4.7倍。将Cypate-CBT中的Val-Cit片段换成其他酶切序列，利用该策略可以设计出更多的“智能”光声成像探针，为临床上提供精准诊断相应癌症的新思路。（转化医学网360zhyx.com）

参考资料：

https://medicalxpress.com/news/2021-12-smart-probe-early-tumor-diagnosis.html

注：本文旨在介绍医学研究进展，不能作为治疗方案参考。如需获得健康指导，请至正规医院就诊。