我校化学化工学院蒋锡群教授课题组在识别肿瘤乏氧微环境的大分子光学探针研究方面取得了重要进展，他们的研究论文”Hypoxia-specific ultrasensitive detection of tumours and cancer cells in vivo” 于2015年1月5日在线发表于 《自然-通讯）（Nature Communications, 6:5834, doi: 10.1038/ncomms6834），论文的第一作者是12级博士生郑先创、通讯作者是蒋锡群教授。
图1 基于铱配合物和聚乙烯吡咯烷酮的大分子光学探针
肿瘤的早期诊断在改善肿瘤治疗的预后以及提高病人生存率方面起着至关重要的作用。目前磁共振成像（惭搁滨），正电子发射断层扫描成像（笔贰罢），计算机齿射线断层成像（颁罢）等分子影像手段的发展，为肿瘤的诊断提供了重要的工具。然而，由于目前分子影像探针在检测的专一性和灵敏度方面的限制，通过无损的分子影像手段来观测肿瘤发生与发展的早期事件依然存在着巨大的挑战。因此，一种高灵敏度，高专一性的分子影像探针亟待发展。
图2 利用所合成的光学探针检测小鼠皮下不同数量的癌细胞
蒋锡群教授课题组合成了一种专一识别肿瘤乏氧微环境的光学探针（图1），这一光学探针基于聚乙烯吡咯烷酮和磷光铱配合物发展而成，探针具有近红外光发射，高度乏氧敏感性，良好的水溶性和生物相容性等优点。利用这一探针，他们使用无损光学成像的手段，实现了包括小鼠肝癌，乳腺癌和人宫颈癌在内的多种肿瘤在动物模型中的准确诊断。探针的诊断适用范围不仅包括多种原发灶肿瘤，还包括乳腺癌的淋巴转移。此外，基于癌细胞快速增值与代谢的特点，他们利用所合成的光学探针首次实现了在实体肿瘤形成之前检测和显像动物体内少量癌细胞，其检测的数量下限可低至数千个癌细胞（图2），显示出探针极高的灵敏度。在这一光学探针的化学结构上引入了荧光内标之后，他们还实现了对肿瘤乏氧微环境从定性到定量测量的跨越。因而，基于这一探针，可以通过光学成像的方法实时无损地获得肿瘤乏氧的定量信息，为肿瘤的治疗和预后提供直接的帮助。这些结果表明，他们所合成的光学探针在肿瘤乏氧微环境的表征，肿瘤的早期诊断以及肿瘤转移的检测方面具有巨大的应用前景。
该研究工作得到了国家自然科学基金项目（No. 51033002, 21474045, 51273090），长江学者与创新团队发展计划，以及江苏高校优势学科建设工程资助项目的支持。
（化学化工学院 科学技术处）
