由于早期或晚期治療的癌癥患者的 5 年相對(duì)存活率差異很大，因此早期發(fā)現(xiàn)腫瘤對(duì)癌癥治療非常重要。組織蛋白酶 B (CTSB) 被認(rèn)為是癌癥早期診斷的潛在生物標(biāo)志物，因?yàn)樗谠S多癌癥類型的早期階段表達(dá)增加。因此，對(duì) CTSB 活動(dòng)的有效和精確監(jiān)控提供了一條出路。
在Angewandte Chemie International Edition最近發(fā)表的一項(xiàng)研究中，由中國(guó)科學(xué)院中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)(USTC)梁高林教授和袁越教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組實(shí)現(xiàn)了特定的光聲(PA)通過(guò) CTSB 啟動(dòng)的小分子 PA 成像探針的細(xì)胞內(nèi)自組裝成納米顆粒，對(duì) CTSB 過(guò)表達(dá)的腫瘤進(jìn)行成像。
PA成像是一種新型的非侵入性、非電離的生物醫(yī)學(xué)成像方法，由于其優(yōu)異的組織穿透深度和高空間分辨率，在生物醫(yī)學(xué)研究和疾病診斷方面具有巨大的潛力。
為應(yīng)對(duì)早期腫瘤檢測(cè)的挑戰(zhàn)，研究人員利用PA成像探針的自組裝信號(hào)增強(qiáng)，設(shè)計(jì)了CTSB可激活的近紅外PA探針Val-Cit-Cys(SEt)-Lys(Cypate)-CBT。 Cypatate-CBT)。當(dāng) Cypate-CBT 進(jìn)入 CTSB 過(guò)表達(dá)的腫瘤細(xì)胞時(shí)，其二硫鍵被細(xì)胞內(nèi)谷胱甘肽還原，其特異性裂解底物 Val-Cit 被 CTSB 裂解產(chǎn)生 Cypate-CBT-Cleaved，其經(jīng)過(guò)分子間 CBT-Cys 點(diǎn)擊反應(yīng)產(chǎn)生Cypate-CBT-二聚體。Cypate-CBT-Dimer 然后自組裝成近紅外納米粒子 Cypate-CBT-NPs。
這種方法有效地增加了局部探針濃度，延長(zhǎng)了保留時(shí)間，增強(qiáng)了探針的 PA 信號(hào)，用于 CTSB 活動(dòng)成像。研究人員發(fā)現(xiàn)，與未修飾的 Cypate 相比，新設(shè)計(jì)的探針在 CTSB 過(guò)表達(dá)的 MDA-MB-231 癌細(xì)胞或腫瘤中分別顯示出 4.9 倍和 4.7 倍的 PA 信號(hào)增強(qiáng)。
該研究的結(jié)果顯示了設(shè)計(jì)更“智能”的 PA 探針以精確診斷腫瘤的可能性。
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