近日，湖北大学化学化工学院任君、王飞翼、王二飞团队在有机小分子荧光探针领域取得重要进展。团队成功构建了一种肾可清除的亮氨酸氨肽酶（LAP）激活型近红外荧光探针，巧妙地将探针的代谢通路从肝脏“切换”至肾脏，实现了对胰腺癌的早期、无创、高特异性检测。相关成果在《Science Advances》发表，湖北大学为唯一通讯单位，硕士研究生黄敏荣为第一作者，王二飞副教授、王飞翼教授与任君教授为通讯作者。

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胰腺癌五年生存率不足10%，是致死率最高的恶性肿瘤之一，早期发现可显著改善患者预后。然而，胰腺癌早期症状隐匿，现有影像学检查手段如CT、MRI特异性有限，通常仅能检出直径1 cm以上的肿瘤，难以实现早期精准诊断。荧光成像技术作为活体无创诊断的重要手段，在胰腺癌早期检测中仍面临两大关键瓶颈：一是缺乏特异性可靠的生物标志物，亮氨酸氨肽酶（LAP）虽在胰腺癌患者血浆中高表达，但在肝脏疾病中同样存在表达升高，肝脏背景干扰难以规避；二是深部组织穿透壁垒，胰腺位于腹腔深部，周围器官与血管网络密集，光学信号难以有效穿透组织实现精准检测。

图2 肾可清除探针的设计策略与“一石二鸟”原理：(A) 探针结构：NIR信号基团、LAP识别位点与肾清除单元（CD）；(B) 该策略既降低肝脏干扰使LAP可作为胰腺癌标志物，又将荧光碎片经肾排出实现尿液检测。

针对上述技术瓶颈，团队创新性构建了一种肾可清除的亮氨酸氨肽酶（LAP）激活型荧光探针。通过在探针分子上引入环糊精（CD）单元，将探针的药代动力学特性从传统的肝脏代谢通路整体翻转至肾脏代谢通路，注射剂量的90%经肾脏清除。探针在胰腺原位被LAP特异性激活后，其荧光产物随尿液排出体外，仅用5天即可实现对小鼠胰腺癌的无创识别。该探针一举攻克了两个长期存在的技术难题：一是有效规避了肝脏中同样高表达的LAP对检测信号的干扰，使LAP得以作为胰腺癌特异性标志物应用于临床诊断；二是将深部胰腺肿瘤的荧光信号“搬运”至尿液中检测，成功绕开了光学信号在深部组织中穿透深度不足的物理限制，为胰腺癌早期无创诊断提供了全新的技术路径。

团队长期致力于有机小分子荧光探针的构建及其生物成像应用研究。近五年在《Science Advances》《Nature Communications》《Analytical Chemistry》《Biosensors & Bioelectronics》《Chemical Engineering Journal》等权威期刊发表论文40余篇。

论文链接：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.aei0638

（审稿：张修华　终审：覃红英）