综述:功能可激活探针在肿瘤手术中的最新进展:照亮精准医疗还是阻碍临床转化?

【字体: 时间:2025年07月03日 来源:European Journal of Medicinal Chemistry 6.0

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  这篇综述系统探讨了荧光引导手术(FGS)中可激活探针(activatable probes)的研发进展,聚焦其通过酶活性、酸性pH、缺氧等肿瘤微环境(TME)生物标志物实现精准激活的特性。文章对比了“常亮型”(Always-on)与可激活探针的优劣,强调后者在提升肿瘤-正常组织信号比(TNR)和减少背景噪声方面的突破,同时指出临床转化面临的稳定性与安全性挑战。推荐关注其提出的多学科协作策略,为分子影像与外科实践的融合提供新思路。

  

设计策略
荧光探针分为“常亮型”(Always-on)和可激活型两类。前者如吲哚菁绿(ICG)和5-氨基乙酰丙酸(5-ALA),依赖增强渗透滞留(EPR)效应在肿瘤中富集,但存在背景荧光干扰。可激活探针则通过肿瘤特异性触发因素(如蛋白酶、pH6.5或氧化还原失衡)实现信号“按需释放”,显著提升成像信噪比。

“常亮型”荧光探针的局限
临床应用的OTL-38(靶向叶酸受体)虽已获批,但被动靶向导致的非特异性结合仍是痛点。例如,ICG在肝胆手术中易因胆汁排泄产生假阳性信号,而甲基蓝(methylene blue)的扩散性限制了其在微小病灶检测中的应用。

非靶向可激活探针的智能响应
基于TME特征的探针设计成为热点:

  • 酶触发型:如MMP-2/9切割的淬灭荧光团,激活后信号增强20倍;
  • pH敏感型:利用肿瘤酸性环境(pH6.5-6.8)激活的探针,如pHLow插入肽(pHLIP)偶联染料;
  • 缺氧响应型:硝基还原酶(NTR)触发探针在低氧区域特异性发光,适用于胶质瘤等乏氧肿瘤。

靶向-可激活协同策略
整合靶向配体(如叶酸、整合素αvβ3或PSMA)与刺激响应单元,实现“双重锁定”。例如,叶酸受体靶向的探针经半胱天冬酶(caspase-3)激活后,TNR提升至8.3,远高于传统探针的2.1。

挑战与展望
尽管临床前研究显示优异性能,仅约30种探针进入临床评估。探针代谢动力学、批次间差异及术中快速成像标准化是转化瓶颈。未来需通过理性设计(如AI预测激活阈值)和跨学科合作(材料学-外科学-影像学)推动技术落地,最终实现从“实验室荧光”到“手术室导航”的跨越。

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