一种借助红细胞的荧光探针,帮助术中快速识别卵巢肿瘤

作者: aeks | 发布时间: 2025-12-14 10:12 | 更新时间: 2025-12-14 10:12

学科分类: 临床医学 化学工程与技术 生物医学工程 药学

卵巢癌被称为“沉默杀手”,是致死率最高的妇科恶性肿瘤,2022年全球新增病例约32.4万,死亡约20.7万。超70%患者确诊时已属晚期,5年生存率不足30%。手术是卵巢癌一线治疗手段,但术中肿瘤切除效率高度依赖医生经验(如目视、触诊),易导致正常组织切除过多或肿瘤残留复发。术中冷冻切片分析耗时、敏感性低,术中CT/MRI设备复杂、成本高,因此亟需新型术中诊断方法提升肿瘤可视化效率。

近年来,荧光引导手术(FGS)凭借实时成像、高灵敏度等优势成为研究热点,但临床使用的荧光探针存在肿瘤选择性有限、血循环半衰期短等问题。本研究设计一种可激活的三叉状荧光肽探针(RMN),旨在解决上述难题。该探针结构独特,包含三个功能“矛”:一是靶向卵巢肿瘤过表达N-钙粘蛋白的肽段;二是荧光团;三是淬灭剂(构成FRET对,减少正常组织背景荧光)。此外,探针还带有“柄”——红血球搭车肽,可与红细胞表面的血型糖蛋白A结合。

静脉注射后,RMN首先搭在红细胞表面,利用红细胞约120天的长循环寿命延长自身血循环时间。当到达肿瘤区域时,肿瘤微环境分泌的基质金属蛋白酶(MMPs)会切割探针中的酶响应连接序列,使荧光团与淬灭剂分离,恢复荧光信号。释放的含靶向肽段和荧光团的“矛”能特异性识别N-钙粘蛋白过表达的卵巢肿瘤细胞,从而清晰显示原发或转移肿瘤区域。

研究首先证实N-钙粘蛋白在人卵巢肿瘤组织中高表达:免疫组化显示肿瘤组织H-score值(7.00±5.37)显著高于正常组织(0.49±0.57),TCGA和GTEx数据库也验证了这一点。接着成功制备RMN探针,经质谱等方法确证其纯度和分子量。体外实验表明,RMN探针光物理性质稳定,在MMP-2/MMP-9作用下荧光可被特异性激活,且对卵巢肿瘤细胞(如SKOV3)有良好结合能力,细胞毒性低。RMN能有效结合红细胞,结合后红细胞无溶血、凝集现象,生物相容性好。

动物实验中,RMN探针的血循环半衰期(约38.5小时)显著长于非搭车探针(约12.7小时)。在SKOV3荷瘤小鼠模型中,Cy5标记的RMN探针可特异性在肿瘤部位聚集,1小时达荧光峰值,且能识别肺转移灶(经H&E染色证实)。而传统探针荧光分布广泛或信号弱。临床样本实验显示,RMN探针对卵巢浆液性交界性肿瘤、高级别浆液性癌、透明细胞癌等亚型均能有效识别,荧光信号显著高于正常卵巢组织。安全性评估表明,高剂量RMN注射后,小鼠血常规、肝肾功能及主要器官病理切片均无异常。

综上,该红血球搭车三叉状荧光探针通过延长循环时间和肿瘤特异性信号激活,有望提升卵巢肿瘤术中诊断效率,为荧光引导手术提供新思路。

DOI: 10.1126/sciadv.aea6618

标签: N-钙粘蛋白 卵巢肿瘤 术中诊断 红血球搭车 荧光探针