放射醫學與輻射防護國家重點實驗室史海斌教授團隊
發現紅光介導探針錨定于細胞質RNA分子誘發腫瘤凋亡的新途徑

 放射醫學與輻射防護國家重點實驗室史海斌教授課題組在腫瘤診療一體化研究領域取得新進展,相關成果以Red Light-Initiated Cross-Linking of NIR Probes to Cytoplasmic RNA: An Innovative Strategy for Prolonged Imaging and Unexpected Tumor Suppression”為題于1211日在線發表在J. Am. Chem. Soc 雜志上。論文鏈接:https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jacs.0c10755。

 增加腫瘤藥物或探針在腫瘤組織的積聚和延長其滯留是提高藥物診療效果的有效途徑。近年來,為了提高藥物在腫瘤細胞內的攝取量滯留時間,科學家們發展了許多先進的策略使藥物或探針分子特異性靶向并滯留于腫瘤部位以達到提高腫瘤診療效果的目的。臨床上一般通過使用大劑量或者多次給藥的方式來提高診療療效,這往往會給機體帶來較大的毒副作用。納米材料由于其較大的尺寸以及獨特的EPR效應,雖然能一定程度上延長探針在腫瘤病灶的滯留時間,但大量納米材料在體循環過程中會被內皮網狀系統(RES)攝取,不可避免會給機體帶來一定的傷害。因此,開發新型高效的腫瘤診療一體化新技術對于實現臨床癌癥的精準診治意義重大。

1 紅光引發的探針f-CR與細胞質RNA共價交聯用于長窗口期腫瘤成像和治療

 在最新研究中,史海斌教授課題組創新性地提出一種利用紅光引發探針f-CR特異性與腫瘤細胞內RNA子共價交聯的新策略(圖1。一個新型的近紅外熒光探針f-CR被策略性設計與構建,其主要由三部分組成:近紅外熒光染料Cy7為信號基元,環肽cRGD作為腫瘤細胞靶向基團,單線態氧敏感Furan基團可以與RNA分子側鏈選擇性發生交聯。探針高表達整合素v3受體蛋白介導內吞入腫瘤細胞后,在660nm光照射亞甲基藍(MB光敏劑產生單線態氧的條件下,探針通過Furan與細胞質RNA中的腺嘌呤、胞嘧啶或鳥嘌呤核苷堿基之間的環加成反應錨定于腫瘤細胞內,這有效地降低了探針的外排,實現了在體腫瘤的長窗口期近紅外成像,同時還意外地發現,大量腫瘤細胞被誘發凋亡,活體腫瘤的生長得到顯著的抑制。因此,我們首次發現了紅光介導探針錨定于細胞質RNA分子誘發腫瘤凋亡的新途徑,并建立了一種基于細胞質RNA分子修飾的腫瘤診療一體化新策略,為臨床開展腫瘤的精準診治提供了新思路。

 蘇州大學醫學部放射醫學與防護學院2018級博士研究生葉舒岳為該論文第一作者,國重室史海斌教授為通訊作者。該研究得到了國家自然科學基金重大研究計劃培育項目(91959123),江蘇省重點研發計劃(社發)項目BE2018655),國家自然科學基金面上項目22077092基金的資助。

(醫學部放射醫學與防護學院)
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