近日,我院张玲教授团队在《Sensors and Actuators B: Chemical》上发表研究论文,报道了一种检测碱性磷酸酶(ALP)和硝基还原酶(NTR)的新型“双锁”荧光探针,实现了肝细胞癌(HCC)的精准成像。
肝细胞癌起病隐匿,现有甲胎蛋白(AFP)检测对早期肝细胞癌的灵敏度仅为45%-62%,CT及MRI对微小病灶的灵敏度有限。因此亟需开发能够反映肝细胞癌微环境特征的新型精准诊断工具。荧光探针凭借实时成像、高灵敏度等优势,已成为肿瘤精准成像的有力工具。但在复杂的生物环境中,探针易产生非特异性信号,导致假阳性结果,严重影响肿瘤成像精准性。

PhosNitro“双锁”荧光探针成像机制及肝癌精准成像示意图
本研究以肝癌微环境中高表达的ALP与NTR为双靶点,以磷酸与硝基为识别基团,构建了“双锁”荧光探针PhosNitro。探针本身几乎无荧光,仅在上述两种酶同时存在的情况下产生显著荧光信号。分别从细胞、动物及临床组织三个层面分析成像的精准性:缺氧的HepG2肝癌细胞,探针产生强烈荧光,分别加入ALP或NTR抑制剂后荧光信号显著减弱;在肝癌原位小鼠模型中,探针可以清晰勾勒肿瘤边界,荧光分布与HCC病理标志物高度吻合;在临床肝细胞癌组织切片中,探针可以精准区分肝癌组织与癌旁组织。
探针PhosNitro作为首个ALP和NTR双靶点“双锁”荧光探针,仅在ALP与NTR共同表达时被激活,可避免单酶异常表达所致的假阳性信号,提高肝癌成像精准度。本研究为肝癌精准成像提供了新策略,为多酶逻辑智能探针的开发提供了新思路,具有良好的临床转化前景。
该研究获得了国家自然科学基金的资助。我校硕士研究生郭辛欣和倪梦蝶为论文共同第一作者,张玲教授、上海交通大学牟为教授及海军军医大学孟文琪副教授为共同通讯作者。
论文链接:https://doi.org/10.1016/j.snb.2026.141059
【初审:李桃春;复审:王允;终审:周雪妍】