11月8日，美国化学会综合性旗舰期刊《中心科学（acs central science）》在线发表了东南大学生物科学与医学工程学院梁高林教授课题组的一项最新研究成果，论文标题为“atg4b和cathepsin b诱导荧光素原位形成策略以实现精准的癌症自噬成像（atg4b and cathepsin b-triggered in situ luciferin formation for precise cancer autophagy bioluminescence imaging）”。该项研究论证了一种精准检测自噬的生物发光成像新策略，通过atg4b和组织蛋白酶b（cathepsin b，ctsb）两种酶触发荧光素的原位形成，实现对自噬的精准生物发光成像。
自噬在肿瘤的发生和发展中起着关键作用，但目前用于体内自噬可视化的检测方法通常基于单分析物响应模式，检测精度有限。着眼于此，梁高林教授课题组同时使用两种自噬标志物atg4b和ctsb来触发荧光素的原位形成。该策略中设计了一种对atg4b响应的多肽化合物ac-thr-phe-gly-d-cys（tfgc）和一种可被ctsb激活的化合物ac-lys-gly-arg-arg-cbt（kgrr-cbt）。在肿瘤自噬过程中，这两种化合物被癌细胞摄取并被对应的两种自噬标志物分别剪切，释放出d型半胱氨酸（d-cys）和2-氰基-6-氨基苯并噻唑（cbt）。d-cys和cbt通过cbt-cys点击反应在原位快速生成荧光素，从而“点亮”生物发光（见下图）。体外实验证实了两种化合物对两种酶的特异性响应，体内实验证实该策略可实现活体肿瘤中自噬的精准生物发光成像。该自噬成像策略将为自噬相关疾病的诊断提供新思路。
该论文的第一作者为东南大学生医学院至善博士后程晓彤和博士生夏天天。东南大学首席教授梁高林教授为唯一通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金重点项目和面上项目的资助。
文章链接：https://doi.org/10.1021/acscentsci.3c00696
供稿：生物科学与医学工程学院