信号可增强4.9倍！中科大团队开发了用于早期肿瘤诊断的智能探针

癌症早期诊断是一种专门针对癌症早期患者的诊疗方法，其目的在于早发现，早治疗，减轻患者的痛苦，以及精神、经济负担。早期或晚期治疗的癌症患者，其5年相对存活率差异很大，所以早期检测肿瘤对癌症治疗非常重要。

组织蛋白酶B (CTSB)被认为是癌症早期诊断的潜在生物标志物，因为它在许多癌症类型的早期阶段都会增加表达。因此，对CTSB活动的有效和精确监控，有望为早期肿瘤诊断提供新思路。

近日，在一项新研究中，中科院下属的中国科学技术大学（USTC）的研究小组通过CTSB引发的小分子PA成像探针，在细胞内自组装成纳米颗粒，实现了CTSB高表达肿瘤的特异性光声（PA）成像。

PA成像是一种新型的非侵入性、非电离性生物医学成像方法，由于其出色的组织穿透深度和高空间分辨率，在生物医学研究和疾病诊断方面具有巨大的潜力。

为了应对早期肿瘤检测的挑战，研究人员利用PA成像探针的自组装信号增强，设计了一种可激活CTSB的近红外PA探针Val-Cit-Cys(SEt)-Lys(Cypate)-CBT（Cypate-CBT）。当Cypate-CBT进入CTSB高表达的肿瘤细胞时，其二硫键被细胞内谷胱甘肽还原，其特定的裂解底物Val-Cit被CTSB裂解产生Cypate-CBT-Cleaved，后者经过分子间CBT-Cys点击反应，产生Cypate-CBT-Dimer。然后Cypate-CBT-Dimer自组装成近红外纳米颗粒的Cypate-CBT-NPs。

这种方法有效增加了局部探针浓度，延长了保留时间，并增强了探针的PA信号，用于CTSB活动成像。研究人员发现，与未修饰的Cypate相比，新设计的探针在CTSB高表达的MDA-MB-231癌细胞或肿瘤中，分别显示出4.9倍和4.7倍的PA信号增强。

题为Cathespin B-Initiated Cypate Nanoparticle Formation for Tumor Photoacoustic Imaging的相关研究论文发表在《德国应用化学》（Angewandte Chemie International Edition）上。

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