基于TPPS-FITC双模比率传感的高保真谷胱甘肽检测平台及其在胃癌辅助诊断与肿瘤进展监测中的应用

为解决胃癌(GC)早期诊断标志物缺乏和传统检测技术复杂等问题，研究人员开发了基于四苯基卟啉四磺酸(TPPS)与异硫氰酸荧光素(FITC)的双模比率荧光传感器，首次揭示了TPPS对谷胱甘肽(GSH)的选择性分子机制，通过战略掩蔽剂消除过渡金属干扰，实现0.75 μM检测限。临床队列验证显示GSH水平与肿瘤大小、浸润深度及营养状态显著相关，联合胃蛋白酶原II(PGII)构建的诊断模型AUC达0.986，为胃癌精准诊疗提供了新型光学检测工具。

　　

胃癌是全球肿瘤相关死亡的主要原因之一，但现有诊断标志物如癌胚抗原(CEA)和CA72-4存在灵敏度低（仅20%-30%）、易受炎症干扰等问题。尽管基于miRNA的液体活检技术崭露头角，却受限于技术复杂性和外泌体异质性。谷胱甘肽(GSH)作为氧化还原稳态的核心调控因子，在肿瘤代谢重编程中起关键作用，但其与胃癌临床病理特征的关联尚未系统阐明。传统检测方法如高效液相色谱(HPLC)设备笨重，而现有光学探针又面临半胱氨酸(Cys)等同系物干扰的挑战。

中南大学湘雅医院等机构的研究人员创新性地开发了基于四苯基卟啉四磺酸(TPPS)和异硫氰酸荧光素(FITC)的双模比率荧光传感器。该研究首次阐明TPPS对GSH的分子识别机制，通过密度泛函理论(DFT)计算证实其特异性，并利用掩蔽剂克服过渡金属干扰。研究成果发表于《Biosensors and Bioelectronics》，为胃癌的精准诊断提供了突破性解决方案。

关键技术包括：1）TPPS-FITC复合传感器的比率荧光设计；2）智能手机辅助的便携式纸基检测装置；3）胃癌患者与健康对照的临床队列分析（样本来源未明确）；4）GSH与PGII联合诊断模型的机器学习构建。

Illustration of the sensor preparation
研究团队将水溶性TPPS与乙醇溶解的FITC按优化比例复合，形成双发射体系。当GSH存在时，TPPS在644 nm处的荧光选择性淬灭，而FITC在515 nm的信号保持稳定，产生显著的橙红-青色比色变化。

Characterization and signal transduction principle
紫外光谱显示TPPS特征Soret带（412 nm）和Q带（515/552/581/635 nm）。GSH加入后，TPPS荧光强度呈剂量依赖性降低，而FITC保持不变，实现0-200 μM线性检测。该传感器对Cys/Hcy的交叉反应性低于5%，且通过掩蔽剂EDTA消除了Fe³⁺
/Cu²⁺
的干扰。

Conclusions
该平台在胃癌患者中揭示GSH水平与肿瘤分期、分化程度及营养指标（如白蛋白）显著负相关。构建的GSH-PGII联合模型区分胃癌与健康人的AUC达0.986，灵敏度96.2%，特异性94.3%。研究不仅阐明了GSH在胃癌进展中的动态变化规律，更开创了将氧化还原标志物转化为临床实用诊断工具的新范式。

讨论部分强调，该传感器克服了传统Ellman试剂(DTNB)无法区分硫醇化合物的缺陷，其纸基装置特别适合资源有限地区。未来可拓展至其他氧化应激相关疾病（如肝癌）的监测，并为靶向GSH的肿瘤治疗提供动态评估手段。作者团队特别指出，这是首个将TPPS荧光淬灭机制、临床病理关联分析和便携式检测整合的一体化研究，为精准肿瘤学提供了创新方法论。