對具有高度異質(zhì)的分子和表型差異的腫瘤淋巴轉(zhuǎn)移進(jìn)行靶向成像是一項(xiàng)極具挑戰(zhàn)性的難題。有鑒于此，南方醫(yī)科大學(xué)胡彥鋒教授、李國新教授、中國科學(xué)院自動化研究所田捷研究員和南開大學(xué)黃興祿教授通過將數(shù)據(jù)驅(qū)動設(shè)計方法與基于合成生物學(xué)的組裝策略進(jìn)行結(jié)合，構(gòu)建了能夠特異性結(jié)合三種靶點(diǎn)的三重靶向蛋白質(zhì)納米探針，以用于腫瘤淋巴轉(zhuǎn)移成像。
本文要點(diǎn)：
（1）為了解決轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)(LNs)的多樣性問題，研究者對胃癌患者的LN組織進(jìn)行了基于機(jī)器學(xué)習(xí)的生物信息學(xué)分析和檢查，從而確定了三種靶點(diǎn)的組合，包括C-X-C基序趨化因子受體4(CXCR4)，轉(zhuǎn)鐵蛋白受體蛋白1(TfR1)和血管內(nèi)皮生長因子受體3 (VEGFR3)。利用這一確定的靶點(diǎn)組合，實(shí)驗(yàn)通過合成生物學(xué)方法將基因工程化鐵蛋白亞基進(jìn)行自組裝，制備了能夠特異性結(jié)合三種靶點(diǎn)、基于鐵蛋白納米籠的納米探針。
（2）實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該納米探針可在多克隆淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移動物模型中成功實(shí)現(xiàn)對異質(zhì)性轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)的多重成像。在19例新切除的人胃標(biāo)本中，該三重靶向納米探針產(chǎn)生的信號可以有效區(qū)分轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)和良性淋巴結(jié)。綜上所述，該研究開發(fā)的納米探針不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對高異質(zhì)性淋巴轉(zhuǎn)移的成像，而且也為設(shè)計靶向腫瘤淋巴轉(zhuǎn)移的納米藥物提供了新的指導(dǎo)策略。
Guodong Shen. et al. Data-Driven Design of Triple-Targeted Protein Nanoprobes for Multiplexed Imaging of Cancer Lymphatic Metastasis. Advanced Materials. 2024
DOI: 10.1002/adma.202405877
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202405877
