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前列腺癌(PCa)死亡率高,早期检测至关重要。研究人员开发了同时靶向前列腺特异性膜抗原(PSMA)和促红细胞生成素产生肝细胞受体 A2(EphA2)的双受体激活荧光探针(9)。该探针亲和力强、毒性低,有助于 PCa 检测与研究,为多受体探针开发提供思路。
前列腺癌,这个隐匿在男性健康背后的 “杀手”,近年来越发猖獗。据 GLOBOCAN 2022 估计,它已然成为全球男性中第二常见的恶性肿瘤,更是癌症相关死亡的第五大主因。早期发现并精准干预,是提升前列腺癌患者预后的关键,可现有的诊断方法却 “力不从心”。
就拿前列腺特异性膜抗原(PSMA)来说,它本是前列腺癌细胞表面高表达的 “标识”,基于此开发的荧光探针能助力肿瘤可视化。但到了晚期去势抵抗性前列腺癌阶段,PSMA 表达下降或不均一,导致诊断频频出现假阴性结果,让不少患者错失最佳治疗时机。而促红细胞生成素产生肝细胞受体 A2(EphA2),作为受体酪氨酸激酶家族的重要成员,在多种侵袭性癌症中都异常活跃,尤其在 PSMA 阴性的前列腺癌里,它有望成为新的 “诊断钥匙”。不过,目前的双靶向策略在选择靶点组合和协调生物标志物表达模式上困难重重。
为了攻克这些难题,来自未知研究机构的科研人员踏上探索之旅。他们精心设计并合成出一种新型双受体激活荧光探针(9),它就像一位 “精准导航员”,能同时锁定 PSMA 和 EphA2 这两个关键 “坐标”。研究成果令人振奋,该探针展现出强大的结合能力,与 PSMA 的解离常数(Kd)为 34 nM,与 EphA2 的解离常数为 9.70 nM,而且一旦与受体结合,荧光便会显著激活,分别是 PSMA 的 14.1 倍、EphA2 的 8.6 倍。在细胞实验中,探针(9)几乎没有细胞毒性,靶向特异性极高,能轻松实现免洗活细胞成像,实时监测配体 - 受体间的动态 “对话”。这一成果发表在《Bioorganic》,为前列腺癌的诊断与研究开辟了新方向,也为多受体激活荧光探针的开发提供了宝贵经验。
在研究过程中,科研人员主要运用了以下关键技术方法:首先是化学合成技术,将 PSMA 和 EphA2 的靶向配体与磺化苯并噻唑(SBD)环境敏感染料巧妙连接,构建出探针(9);接着通过体外实验和活细胞实验,评估探针与靶点的结合亲和力、光学特性以及成像能力,以此来全面了解探针的性能。
下面来详细看看研究结果:
- 探针设计与合成:科研人员巧妙构思,将环境敏感染料与靶向配体结合,之前研究证明这种方式能实现受体激活荧光成像,可单一的 PSMA 靶点有局限性,而 EphA2 作为补充靶点,二者结合构建出双受体激活荧光探针(9)。
- 结合亲和力与荧光激活:经研究测定,探针(9)对 PSMA 和 EphA2 展现出良好的结合亲和力,结合后荧光显著增强,这为高灵敏度检测提供了保障。
- 细胞研究:细胞实验表明,探针(9)细胞毒性极低,靶向特异性良好,能实现免洗成像,这意味着它可以在不干扰细胞正常生理活动的前提下,实时追踪细胞内的生物过程。
研究结论和讨论部分意义非凡。双受体激活荧光探针(9)的成功开发,不仅为前列腺癌的双特异性成像提供了有力工具,还为后续开发更多针对不同疾病的多受体激活荧光探针提供了新思路。未来,基于这一设计理念,有望开发出波长更长的环境敏感染料探针,进一步提升成像效果,为癌症的早期检测和精准治疗带来更多希望,让更多患者受益于这项前沿研究成果。