浦侃裔最新AM： 半导体聚合物纳米球形核酸探针用于癌症化疗-免疫疗法的转录组成像

RNA的实时体内成像可以增强人们对生理病理过程的理解。然而，大多数基于核酸的传感器对核酸酶的抗性较差，光物理性质有限，因此不适合用于此类的应用研究。

为了解决这一问题，南洋理工大学浦侃裔教授等人开发了一种半导体聚合物（SP）纳米球形核酸探针（SENSE），用于小鼠癌症免疫的转录组成像。在检测到靶向T淋巴细胞转录物（Gzmb:颗粒酶B）时，信号链从SENSE释放出来，导致信号染料的荧光增强和对与转录物水平的信号相关的敏感性增加。SENSE中SP核心的常亮荧光也可作为跟踪肿瘤中SENSE摄取的内部参考。因此，SENSE具有双信号通道，可允许对活体小鼠肿瘤中的Gzmb转录物进行比率成像，以评估化学免疫疗法；此外，这种探针展现出了与流式细胞术和qPCR相当的灵敏度和特异性，同时还可在切除的肿瘤中更快、更简单地检测T细胞。因此，SENSE是一种很有前途的体内RNA成像工具。相关工作以“Semiconducting Polymer Nanospherical Nucleic Acid Probe for Transcriptomic Imaging of Cancer Chemo-Immunotherapy”为题发表在Advanced Materials。

【文章要点】

一、SENSE

据作者介绍，SENSE是首个基于可激活近红外荧光（NIRF）核酸的纳米探针。如图1所示，SENSE包括PEG化半导电聚合物纳米粒子（SPN）和DNA杂交体。半导体聚合物是一种π-共轭主链，具有可调的光物理性质、易于功能化和高生物相容性，已被广泛开发用于活体治疗，如荧光成像、光声成像、余辉成像、光热治疗、光动力治疗和声动力学治疗。在SENSE中，SPN与识别链偶联（识别Gzmb转录物并与之结合），该识别链与花青5（Cy5）标记的信号链互补，并最终形成核壳结构。

图1 SENSE的构建

二、成像癌症化疗-免疫疗法

如图2所示，对于完整的SENSE来说，SPN由于光谱重叠和接近而在670nm处淬灭Cy5荧光；而在Gzmb转录物存在的情况下，DNA杂交体被移位以释放信号链，导致Cy5的淬灭被消除，并在随后促使荧光信号大幅增加。也就是说，这种开启荧光与可反映毒性T细胞（CTL）群体的Gzmb转录物水平相关。此外，以810nm处的常亮SPN荧光作为内部参考，SENSE能够对Gzmb转录物进行比率NIRF监测，用于对4T1乳腺肿瘤荷瘤小鼠的化学免疫疗法的治疗评估。

图2 SENSE介导的Gzmb转录组成像

原文链接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202306739