中国科大梁高林教授团队Angew：组织蛋白酶B触发的近红外纳米粒子自组装用于肿瘤光声成像

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中国科学技术大学梁高林教授课题组基于课题组特色的CBT-Cys点击缩合反应，合理设计了组织蛋白酶B激活的近红外荧光探针Val-Cit-Cys(SEt)-Lys(Cypate)-CBT (Cypate-CBT)。如图1所示，当Cypate-CBT进入组织蛋白酶B高表达的癌细胞后，其二硫键被胞内的谷胱甘肽还原，特定底物（Val-Cit）被组织蛋白酶B识别并剪切，生成的Cypate-CBT-Cleaved通过分子间的CBT-Cys点击反应生成环状二聚体Cypate-CBT-Dimer。该二聚体通过π-π堆积自组装成近红外纳米粒子Cypate-CBT-NPs，其荧光信号淬灭、光声信号增强。相关工作以“Cathespin B-Initiated Cypate Nanoparticle Formation for Tumor Photoacoustic Imaging” 为题，发表于国际著名学术期刊《Angewandte Chemie International Edition》。

图1：组织蛋白酶B触发的近红外纳米粒子用于肿瘤的光声成像。

 图2：（a）荧光光谱图；（b）液相色谱图；（c）透射电镜图；（d）体外光声成像图和相对应的光声全谱图。

如图2所示，通过荧光光谱图、液相色谱图、透射电镜图和体外光声成像图等方式证实了在三(2-羧乙基)膦（TCEP）和组织蛋白酶B共同作用下，Cypate-CBT可体外自组装成近红外纳米粒子（Cypate-CBT-NPs），其荧光信号淬灭、光声信号增强。

图3：（a）细胞光声成像；（b）图（a）的定量统计；（c）生物电镜图。

细胞实验结果表明，Cypate-CBT在乳腺癌细胞中产生的光声成像信号是近红外染料Cypate产生的信号的4.9倍。生物电镜图展示，与小分子Cypate-CBT一起孵育8小时后的乳腺癌细胞内产生了大量的近红外纳米粒子Cypate-CBT-NPs。

图4：（a）裸鼠肿瘤光声成像；（b）图（a）的定量统计。

动物成像结果表明，注射了Cypate-CBT的乳腺癌实体瘤产生的光声成像信号强度是注射了Cypate染料实体瘤的4.7倍。我们期望Cypate-CBT能够作为一种新型光声造影剂，未来应用于临床上高表达组织蛋白酶B的相关疾病（包括癌症）的诊断。

论文信息：

Cathespin B-Initiated Cypate Nanoparticle Formation for Tumor Photoacoustic Imaging

Chenchen Wang, Wei Du, Chengfan Wu, Shan Dan, Miao Sun, Tong Zhang, Bin Wang, Yue Yuan, Gaolin Liang

原文链接

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202114766

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