研究背景

癌症作为影响人类生命健康的重要疾病，其早期诊断是研究人员一直关注的热点问题。目前用于肺癌早期检测的放射性成像方法存在患者暴露在电离辐射中，空间分辨率相对较低，成本较高的缺点。因此，有必要开发替代方法来实现对肿瘤细胞的早期检测。

为了利用无创分子成像技术对肿瘤进行早期诊断，路易斯安那州立大学的Maria da Graça H. Vicente教授和Seetharama D. Jois教授课题组在 Targets 期刊上发表了一篇文章，“BODIPY-TKI偶联物的合成及其靶向表皮生长因子受体能力的研究 (The Synthesis of BODIPY-TKI Conjugates and Investigation of Their Ability to Target the Epidermal Growth Factor Receptor)”。作者选择了近红外分子BODIPY作为成像基团，酪氨酸激酶抑制剂 (TKI) 厄洛替尼分子作为选择性地靶向肿瘤细胞表面过表达受体的靶向识别基团，两个分子通过三甘醇间隔物共价偶联，得到两个新的偶联物BODIPY-monoTKI和BODIPY-diTKI。新的偶联物均可以实现与EGFR的特异性结合，表现出了良好的生物相容性，可以实现对早期过表达EGFR肿瘤的成像检测。

本文亮点

1.构建了一种无创的肿瘤靶向近红外荧光成像探针，可以实现对过表达EGFR的肿瘤细胞的检测。

2.偶联物探针具有良好的生物相容性并可以在细胞内有效的积累，提高了空间分辨率。

3.利用无创分子成像技术，大大降低了早期诊断对患者的危害。

图文导读

图1. BODIPY-TKI偶联物的合成。

图2. BODIPY-monoTKI (A) 和BODIPY-diTKI (B) 与EGFR蛋白激酶结构域 (PDB ID 4hjo) 的相互作用模型。

图3. BODIPY-monoTKI (A) 和BODIPY-diTKI (B) 与EGFR激酶的结合解离动力学研究。

图4. BODIPY-monoTKI (A) 和BODIPY-diTKI (B) 对EGFR激酶活性的抑制研究。

图5. BODIPY偶联物BODIPY-monoTKI (A) 和BODIPY-diTKI (B) 在HEp2细胞中的亚细胞定位。

总结与展望

本研究开发了一种对肿瘤细胞具有特异性靶向功能的近红外偶联物探针用于过表达EGFR肿瘤细胞的检测。该偶联物探针以近红外分子BODIPY通过其异硫氰酸基团与TKI通过具有双官能团的三甘醇间隔物共价偶联，得到BODIPY-monoTKI和BODIPY-diTKI两种肿瘤靶向的近红外荧光成像探针。探针可以通过TKI的靶向作用实现对肿瘤细胞EGFR的特异性识别，然后在肿瘤细胞内实现积累从而观察到近红外荧光信号实现对肿瘤细胞的检测。该方法利用无创分子成像技术对肿瘤进行早期诊断，降低了对患者的危害和检测成本，大大提高了肿瘤检测的空间分辨率，为肿瘤患者的早期诊断提供了一个重要且有前途的工具。

原文出自 Targets 期刊

Dhingra, S.; Shrestha, P.; Chowdhury, A.; Zhou, Z.; Jois, S.D.; Vicente, M.d.G.H. The Synthesis of BODIPY-TKI Conjugates and Investigation of Their Ability to Target the Epidermal Growth Factor Receptor. Targets 2023, 1, 48-62.https://www.mdpi.com/2813-3137/1/1/5

作者简介

Maria da Graça H. Vicente 教授

路易斯安那州立大学

博士生导师，1986年和1990年分别于葡萄牙阿威罗大学 (University of Aveiro) 和美国加利福尼亚大学戴维斯分校 (University of California Davis) 获学士和博士学位。现任路易斯安那州立大学化学系教授。主要从事可见光和近红外新型有机材料的合成工作，并发展了生物标记、成像剂、离子传感器、癌症的光动力疗法等应用方向。

Seetharama D. Jois 教授

路易斯安那州立大学

博士生导师，1994于印度的科学研究所班加罗尔 (Molecular Biophysics Indian Institute of Science Molecular Biophysics Unit) 获博士学位，分别于1984年和1986年在印度卡纳塔克邦的迈索尔大学 (University of Mysore) 获学士和硕士学位。现任路易斯安那州立大学动物医学院病理生物科学系教授。主要研究方向为使用植物为基础的肽模板来设计稳定的肽分子，以调节蛋白质-蛋白质相互作用。

Targets 期刊介绍

主编：Huangxian Ju, Nanjing University, China

期刊主要发表靶向识别与治疗相关领域的高质量论文，包括化学测量科学、生命科学、材料科学、药学、临床诊断学、分子医学和生物医学等。

Time to First Decision：16 Days

Acceptance to Publication：5.8 Days