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腫瘤分子標(biāo)志物的存在或表達(dá)變化是研究腫瘤發(fā)生、發(fā)展以及調(diào)控機(jī)制的重要基礎(chǔ)。通過對(duì)不同腫瘤分子標(biāo)志物表達(dá)進(jìn)行檢測(cè)，可以幫助腫瘤的診斷、分類、預(yù)后以及治療。我院龍億濤教授課題組近期在腫瘤分子標(biāo)志物單細(xì)胞逐層成像研究方面取得了突破性進(jìn)展，《德國(guó)應(yīng)用化學(xué)》近日在線報(bào)道了他們的工作“A Two-Stage Dissociation System for Multilayer Imaging of Cancer Biomarker-Synergic Networks in Single Cells”（Angew. Chem. Int. Ed. 2017, DOI: 10.1002/anie.201702415）
腫瘤分子標(biāo)志物是腫瘤細(xì)胞的特有產(chǎn)物，是一類可反映腫瘤存在的化學(xué)類物質(zhì)，包括腫瘤抗原、糖類抗原、酶、蛋白等，分布在腫瘤細(xì)胞的不同部位，有些位于細(xì)胞表面，有些位于細(xì)胞質(zhì)內(nèi)。發(fā)展單細(xì)胞層面腫瘤分子標(biāo)志物的復(fù)合成像策略，特別是針對(duì)分布于細(xì)胞膜和細(xì)胞質(zhì)等不同位置腫瘤分子標(biāo)志物的逐層解析方法，對(duì)腫瘤細(xì)胞檢測(cè)及其生理過程分析具有重要意義。針對(duì)從細(xì)胞表面到細(xì)胞質(zhì)內(nèi)多層次不同腫瘤分子標(biāo)志物的復(fù)合成像分析這一問題，該工作設(shè)計(jì)了一種可層層解析細(xì)胞表面腫瘤標(biāo)志聚糖以及細(xì)胞質(zhì)內(nèi)腫瘤標(biāo)志分子的復(fù)合等離子體納米探針。該探針以金納米粒子為基底，表面功能化可特異性識(shí)別細(xì)胞膜腫瘤標(biāo)志聚糖的熒光分子，同時(shí)將熒光標(biāo)記的可靶向識(shí)別細(xì)胞內(nèi)腫瘤標(biāo)志分子的DNA信標(biāo)修飾在納米粒子表面，得到多功能化的等離子體納米探針。探針通過與細(xì)胞表面糖基末端的相互作用進(jìn)入細(xì)胞，同時(shí)探針表面的糖基識(shí)別熒光分子解離并與細(xì)胞膜糖基末端結(jié)合，標(biāo)記在細(xì)胞表面并產(chǎn)生第一重?zé)晒庑盘?hào)；探針進(jìn)入細(xì)胞后，表面修飾的DNA信標(biāo)可特異性結(jié)合細(xì)胞質(zhì)內(nèi)目標(biāo)分子，使得熒光標(biāo)記的信標(biāo)分子脫離金納米粒子表面，產(chǎn)生第二重?zé)晒庑盘?hào)。在與細(xì)胞膜和細(xì)胞質(zhì)內(nèi)目標(biāo)分子作用的過程中，探針表面修飾的熒光分子依次解離并與目標(biāo)分子特異性結(jié)合，形成一種可由表及里，逐層解析細(xì)胞不同位置腫瘤相關(guān)分子的新體系，形成了“層層解裝”的新概念，為研究不同腫瘤分子標(biāo)志物之間相互作用關(guān)系和細(xì)胞通路提供了新方法，同時(shí)也為腫瘤的早期診斷和監(jiān)測(cè)建立了新策略，實(shí)現(xiàn)了腫瘤分子標(biāo)志物單細(xì)胞逐層成像研究方面的突破性進(jìn)展。

論文第一作者是錢若燦特聘副研究員，通訊作者為龍億濤教授。近年來(lái)，課題組在單細(xì)胞水平成像研究方面取得了一系列成果，分別發(fā)表在Angew. Chem. Int. Ed. (2016, 55, 719-723)、Anal. Chem. (2016, 88, 8640-8647)以及Chem. Commun. (2016, 52, 13909-13911)，得到了國(guó)家自然科學(xué)基金委創(chuàng)新研究群體、“973”國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃、高等學(xué)校學(xué)科創(chuàng)新引智計(jì)劃等項(xiàng)目的支持。