張凡團(tuán)隊(duì)報(bào)道多肽介導(dǎo)的近紅外二區(qū)探針用于靶向腎損傷成像
腎臟相關(guān)疾病的發(fā)生在早期通常沒(méi)有臨床癥狀，但隨著腎臟疾病進(jìn)一步發(fā)展可能導(dǎo)致嚴(yán)重的腎功能衰竭，因此對(duì)于腎臟疾病的早期檢測(cè)與及時(shí)醫(yī)療干預(yù)尤為重要。臨床對(duì)于腎臟疾病的篩查方法依賴于測(cè)定血尿素氮和肌酐，然而這些標(biāo)志物在早期腎損傷時(shí)沒(méi)有明顯變化，血清檢出時(shí)往往已經(jīng)發(fā)生不可逆的腎小球功能丟失。而MRI、PET、CT等成像技術(shù)由于成本高、可及性低或存在較大的輻射危害，不適用于早期腎損傷篩查。
基于近紅外二區(qū)（NIR-II）熒光在活體成像研究中表現(xiàn)出的獨(dú)特優(yōu)異性，近日，我系張凡教授研究團(tuán)隊(duì)（http://nanobiolab.fudan.edu.cn/）提出了一種基于NIR-II發(fā)光的高效腎臟靶向成像策略。傳統(tǒng)近紅外熒光探針在注射到活體中會(huì)被肝臟迅速捕獲，難以實(shí)現(xiàn)腎臟成像。張凡團(tuán)隊(duì)報(bào)導(dǎo)，利用極性大的多肽（KTP5）可以調(diào)節(jié)分子探針的代謝途徑，使分子逃避肝臟攝取，進(jìn)而高效穩(wěn)定的靶向于腎臟。這種多肽介導(dǎo)的腎臟靶向策略對(duì)于多種有機(jī)染料與超小無(wú)機(jī)納米顆粒（<5 nm）均表現(xiàn)出類似效果。此外，利用FDA批準(zhǔn)的ICG熒光分子與超小金團(tuán)簇（~2 nm）分別鍵合在KTP5的端基和側(cè)鏈可以構(gòu)建一種OFF-ON型響應(yīng)探針，能夠高靈敏檢測(cè)早期腎損傷產(chǎn)生的活性氧，從而實(shí)現(xiàn)早期腎損傷檢測(cè)。利用多肽介導(dǎo)的探針在腎臟部位的穩(wěn)定靶向作用，這一探針能夠用于指導(dǎo)化療藥物順鉑的使用，輔助評(píng)估化療過(guò)程中的腎損傷進(jìn)程從而及時(shí)調(diào)整化療方案和實(shí)行腎保護(hù)醫(yī)療干預(yù)。這一研究成果以“A Promising NIR-II Fluorescent Sensor for Peptide-Mediated Long-Term Monitoring of Kidney Dysfunction”為題發(fā)表于《德國(guó)應(yīng)用化學(xué)》 (Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 15809-15815.)。課題組博士生陳瑩為論文第一作者。
該工作得到了復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系、復(fù)旦大學(xué)先進(jìn)材料實(shí)驗(yàn)室、聚合物分子工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、上海市分子催化與功能材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金杰出青年基金、上海市科學(xué)技術(shù)委員會(huì)重點(diǎn)基礎(chǔ)研究項(xiàng)目。 ?
? ? ? 全文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202103071
圖1. （A）多肽介導(dǎo)的NIR-II熒光探針用于腎損傷成像示意圖。（B）多肽介導(dǎo)的腎靶向NIR-II探針成像與早期腎損傷檢測(cè)結(jié)果。
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