Nature子刊：南京大学蒋锡群课题组在肿瘤成像光学探针领域取得进展

肿瘤组织具有不同于正常组织的特异性微环境，对肿瘤特异性微环境的成像对于研究肿瘤发生与发展的机理以及肿瘤的诊断有着极其重要的意义。对肿瘤标志物特异性响应的光学探针可以将肿瘤标志性特征的表达水平转换为光学信号的形式表现出来，从而直观地实现了对肿瘤微环境的定性或定量化研究。然而，由于许多肿瘤标志物的表达水平在肿瘤组织和正常组织中差异并不大，且相应光学探针的灵敏度有限，因而往往难以实现对肿瘤微环境的高特异性和信噪比的光学成像。

针对这一难题，南京大学化学化工学院蒋锡群课题组的研究人员提出了一种连续放大肿瘤微环境信号的策略，创制了一种对酸化和乏氧连续响应的大分子光学探针。

▲ 图1 对肿瘤微环境连续响应的大分子光学探针的工作原理。

这种探针在正常组织中发射出较弱的红色荧光，而在进入实体肿瘤之后，探针会首先对肿瘤的微酸性微环境进行响应，并转换成一种具有近红外荧光发射的报告分子，接着，该报告分子还能进一步对肿瘤的低氧微环境进行响应，伴随着其近红外荧光发射强度的增强（图1）。通过上述波长移动/荧光强度增强的连续响应，可以有效地实现对肿瘤微环境信号的两步放大。小鼠肿瘤模型的测试结果显示，这种两步连续响应的大分子光学探针在肿瘤成像中表现出了高于常规一步响应的光学探针一个数量级以上的信噪比。在小鼠肿瘤肝脏转移模型中，该探针能够高灵敏地检测到1毫米大小的微小肿瘤转移灶。这一研究工作为新型肿瘤微环境的光学成像，成像引导的肿瘤手术以及肿瘤治疗效果的评估等提供了新的工具。该探针同时也为疾病机理，细胞生物学和系统生物学的基础研究提供了一个功能成像的靶向探针。

该研究成果于2017年4月10日在线发表于《Nature Biomedical Engineering》（Nat. Biomed. Eng. 2017, 1, 0057. DOI:10.1038/s41551-017-0057）。论文的第一作者为南京大学郑先创博士，通讯作者是南京大学化学化工学院蒋锡群教授。该工作获得了国家自然科学基金重大项目，面上项目和教育部创新团队计划的支持。

文献链接：

http://www.nature.com/articles/s41551-017-0057

来源：高分子科学前沿

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