Hochempfindliche, tumordurchdringende Nanosensoren für Proteaseaktivität

Die Möglichkeit, Krebsläsionen mit endogenen Biomarkern zu identifizieren, ist derzeit auf Tumoren mit einem Durchmesser von ~1 cm beschränkt. Wir haben kürzlich über einen exogen verabreichten, tumordurchdringenden Nanosensor berichtet, der abstößt, als Reaktion auf tumorspezifische Proteasen, Peptidfragmente, die dann im Urin nachgewiesen werden können. Hier, Wir berichten über die Optimierung, informiert durch ein pharmakokinetisches mathematisches Modell, der Oberflächenpräsentation der Peptidsubstrate, um sowohl die Proteasespaltung am Ziel zu verbessern als auch die Spaltung außerhalb des Ziels zu minimieren, und der Funktionalisierung der Nanosensoren mit tumordurchdringenden Liganden, die aktive Transportwege nutzen, um die Aktivierung in der Tumormikroumgebung zu erhöhen. Der resultierende Nanosensor unterschied Läsionen unter 5 mm in menschlichen Epitheltumoren und erkannte Knötchen mit einem mittleren Durchmesser von weniger als 5 mm 2 mm in einem orthotopen Modell von Eierstockkrebs. Wir zeigen auch eine erhöhte rezeptorabhängige Spezifität der Signalerzeugung im Urin in einem immunkompetenten Modell kolorektaler Lebermetastasen, und In-situ-Aktivierung der Nanosensoren in menschlichen Tumor-Mikroarrays, wenn sie als fluorogene Zymographiesonden umgestaltet werden.