由于早期或晚期治疗的癌症患者的 5 年相对存活率差异很大，因此早期发现肿瘤对癌症治疗非常重要。组织蛋白酶 B (CTSB) 被认为是癌症早期诊断的潜在生物标志物，因为它在许多癌症类型的早期阶段表达增加。因此，对 CTSB 活动的有效和精确监控提供了一条出路。
在Angewandte Chemie International Edition最近发表的一项研究中，由中国科学院中国科学技术大学(USTC)梁高林教授和袁越教授领导的研究小组实现了特定的光声(PA)通过 CTSB 启动的小分子 PA 成像探针的细胞内自组装成纳米颗粒，对 CTSB 过表达的肿瘤进行成像。
PA成像是一种新型的非侵入性、非电离的生物医学成像方法，由于其优异的组织穿透深度和高空间分辨率，在生物医学研究和疾病诊断方面具有巨大的潜力。
为应对早期肿瘤检测的挑战，研究人员利用PA成像探针的自组装信号增强，设计了CTSB可激活的近红外PA探针Val-Cit-Cys(SEt)-Lys(Cypate)-CBT。 Cypatate-CBT)。当 Cypate-CBT 进入 CTSB 过表达的肿瘤细胞时，其二硫键被细胞内谷胱甘肽还原，其特异性裂解底物 Val-Cit 被 CTSB 裂解产生 Cypate-CBT-Cleaved，其经过分子间 CBT-Cys 点击反应产生Cypate-CBT-二聚体。Cypate-CBT-Dimer 然后自组装成近红外纳米粒子 Cypate-CBT-NPs。
这种方法有效地增加了局部探针浓度，延长了保留时间，增强了探针的 PA 信号，用于 CTSB 活动成像。研究人员发现，与未修饰的 Cypate 相比，新设计的探针在 CTSB 过表达的 MDA-MB-231 癌细胞或肿瘤中分别显示出 4.9 倍和 4.7 倍的 PA 信号增强。
该研究的结果显示了设计更“智能”的 PA 探针以精确诊断肿瘤的可能性。
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