基于新型Homo-SELEX技术的通用适配体筛选方法：用于跨物种肾脏损伤生物标志物KIM-1的多场景 situ 成像研究

《Journal of Nanobiotechnology》：Novel Homo-SELEX for selecting universal aptamer for cross-species kidney injury biomarker KIM-1 in muti-scenario situ imaging

kidney损伤分子1（KIM-1）作为新型生物标志物，其跨物种适配体筛选技术存在挑战。本研究开发Homo-SELEX策略，通过15轮筛选获得高亲和力适配体S7，可在人、鼠等物种的肾脏病理组织中特异性识别KIM-1，并成功靶向肺癌和肝损伤组织，而对正常组织无结合。该技术突破传统SELEX局限，为跨物种精准诊疗提供新工具。

　　

摘要

肾损伤分子1（KIM-1）已成为肾脏损伤的关键生物标志物，在疾病诊断和治疗监测中发挥着重要作用。尽管其具有重要的临床意义，但开发高亲和力的KIM-1分子探针仍然具有挑战性。适配体在生物识别方面具有优势，因为它们易于合成、毒性低且不会引发免疫反应。传统的Cell-SELEX方法存在跨物种兼容性差的问题，这限制了其在KIM-1检测中的应用。为了解决这些问题，我们开发了Homo-SELEX，这是一种创新的无细胞SELEX策略，旨在筛选针对多种物种膜蛋白的适配体。经过15轮筛选后，通用适配体S7对不同物种的KIM-1表现出最高的亲和力。适配体S4能够特异性地识别来自人类和小鼠的KIM-1。肾脏组织成像结果显示，S7的亲和力优于S4。此外，在人类临床肾膜炎石蜡组织、大鼠慢性肾病石蜡组织以及小鼠急性肾毒性冷冻组织中的成像实验表明，适配体S7能够特异性地识别KIM-1。我们还证明了S7适配体在肺癌A549细胞以及大鼠和小鼠肝损伤组织中靶向KIM-1的可行性，同时显示其对正常HK2和组织无结合作用。我们的研究证实了Homo-SELEX是一种突破性的同源蛋白筛选策略，S7作为一种稳健的、不受物种限制的KIM-1检测分子探针。这一进展为KIM-1相关疾病的无创诊断和靶向治疗带来了重要前景。

图形摘要

使用Homo-SELEX技术在多种情境下筛选通用适配体S7，以检测跨物种肾损伤生物标志物KIM-1。

肾损伤分子1（KIM-1）已成为肾脏损伤的关键生物标志物，在疾病诊断和治疗监测中发挥着重要作用。尽管其具有重要的临床意义，但开发高亲和力的KIM-1分子探针仍然具有挑战性。适配体在生物识别方面具有优势，因为它们易于合成、毒性低且不会引发免疫反应。传统的Cell-SELEX方法存在跨物种兼容性差的问题，这限制了其在KIM-1检测中的应用。为了解决这些问题，我们开发了Homo-SELEX，这是一种创新的无细胞SELEX策略，旨在筛选针对多种物种膜蛋白的适配体。经过15轮筛选后，通用适配体S7对不同物种的KIM-1表现出最高的亲和力。适配体S4能够特异性地识别来自人类和小鼠的KIM-1。肾脏组织成像结果显示，S7的亲和力优于S4。此外，在人类临床肾膜炎石蜡组织、大鼠慢性肾病石蜡组织以及小鼠急性肾毒性冷冻组织中的成像实验表明，适配体S7能够特异性地识别KIM-1。我们还证明了S7适配体在肺癌A549细胞以及大鼠和小鼠肝损伤组织中靶向KIM-1的可行性，同时显示其对正常HK2和组织无结合作用。我们的研究证实了Homo-SELEX是一种突破性的同源蛋白筛选策略，S7作为一种稳健的、不受物种限制的KIM-1检测分子探针。这一进展为KIM-1相关疾病的无创诊断和靶向治疗带来了重要前景。

图形摘要

使用Homo-SELEX技术在多种情境下筛选通用适配体S7，以检测跨物种肾损伤生物标志物KIM-1。