蛋白酶活性超灵敏肿瘤穿透纳米传感器

目前，利用内源性生物标记物识别癌症病变的能力仅限于直径约 1 厘米的肿瘤。我们最近报道了一种外源性肿瘤穿透纳米传感器，它在肿瘤特异性蛋白酶的作用下脱落肽片段，然后可以在尿液中检测到。在此，我们报告了在药代动力学数学模型的指导下，对肽底物的表面呈现进行的优化，以增强靶上蛋白酶的裂解，同时最大限度地减少脱靶裂解；我们还报告了用肿瘤穿透配体对纳米传感器进行功能化的情况，这些配体可参与活跃的贩运途径，以增加在肿瘤微环境中的激活。由此产生的纳米传感器能分辨人类上皮肿瘤中 5 毫米以下的病变，并能在卵巢癌正位模型中检测到中位直径小于 2 毫米的结节。我们还证明了在免疫功能正常的结直肠肝转移模型中，尿液中信号产生的受体依赖性特异性增强，以及纳米传感器在人类肿瘤微阵列中被重新设计为荧光酶谱探针后的原位激活。