分子探针实时监测非可控炎癌转化过程的基础研究

By far, it is a great challenge for real-time monitoring the transformation of the nonresolving inflammation to cancer. We try to design novel fluorescence probes based on TBET to monitor the levels of ROS both in vitro and in vivo, which may help us understand the roles of ROS play in inflammation and cancer. Meanwhile, we will also introduce the specific sequences into the probes, and this will further provide theoretical guidance for us to understand the transformation of the nonresolving inflammation to cancer and the early diagnosis of liver cancer.

到目前为止，利用多肽分子探针针对炎癌转化调控分子网络的监测仍是一个巨大的挑战。本项目尝试采用跨键能量转移（TBET）机理来设计针对活性氧（ROS）的荧光探针，监测炎症及癌症中ROS的含量，了解炎癌转化中ROS含量的变化，同时将荧光分子连接到多肽上，创建高特异性的多肽分子探针，期望实现对ROS的实时动态监测，为炎癌转化及癌症的早期诊断提供相关的理论指导。

非可控性炎症在肿瘤的发生和发展过程中具有关键作用，而且非可控性炎症微环境被认为是肿瘤启动的必备条件。在非可控性炎症微环境中，炎症细胞尤其是巨噬细胞释放大量的活性氧(ROS)，增加了基因突变发生的频率，从而启动肿瘤的发生。我们针对活性氧的物种设计并合成了一系列分子探针，来研究炎癌转化过程中活性氧的作用机制。研究的结果表明活性氧的物种是炎癌转化的关键作用因子，当活性氧浓度超过一定的域值时，可能对正常细胞和组织，产生不可逆转的损伤，结果可能诱发肿瘤的发生和转移。.此外，我们也发现并否定了硝基还原酶作为炎癌转化的标志物，在炎症和肿瘤环境下，硝基还原酶本身是否过表达与炎癌转化无关，仅与活性氧的浓度有关。在含氧量正常的组织中，分子探针发出较弱的荧光信号；在肿瘤的乏氧环境中，探针表现出较强的荧光信号。研究结果表明了探针分子仅能反映活性氧的浓度值，而不能反应硝基还原酶本身是否过表达。在硝基还原酶通过单电子转移来还原分子探针的过程中，荧光信号受活性氧的物种浓度影响明显。这些的研究结果将为炎癌转化及癌症的早期诊断提供相关的理论指导。