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 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 生医学院至善博士后程晓彤和博士生夏天天。 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