南开大学在肿瘤光学成像领域取得突破

近日，南开大学生命科学学院丁丹教授团队在肿瘤光学成像领域取得重要突破，利用类放射性同位素分子余辉探针实现了肿瘤下调生物标志物的传感与成像。该研究成果以“Radioisotope-mimetic molecular afterglow probe for downregulated cancer biomarker imaging”为题，在国际材料学期刊《自然·材料》（Nature Materials）上发表。

余辉成像展现出比荧光成像更优异的性能，已经被广泛应用于肿瘤检测、器官衰竭早期诊断等临床前研究，但目前报道的余辉探针仅能检测重要疾病上调的生物标志物，且余辉半衰期短，在活体上进行成像时需要反复光照，不仅面临光穿透深度的问题，还让成像流程变得复杂，极大限制了其应用场景，因此开发超长寿命的余辉探针并能实现肿瘤下调生物标志物的检测则尤为重要。

为解决上述科学难题，研究团队开发了一款靶向下调肝癌生物标志物的余辉探针DROP，这款探针经过单次光照激活后，余辉半衰期长达37.6 h，发光时长超过40天，DROP这一特性使得在活体成像时无需多次光照激活，简化了成像流程；另外DROP余辉信号可以被肝脏正常组织中的CYP450酶快速淬灭，t1/2约1分钟，而肝癌组织中CYP450酶表达量大幅降低，DROP能正常完成自发光的余辉过程，从而实现了小鼠肝脏原位肿瘤模型、小鼠肝脏原位PDX肿瘤模型和兔子肝脏原位肿瘤的特异性余辉成像。本研究为肿瘤下调生物标志物的检测提供了新策略，具有重要的理论和现实意义。

该研究得到了国家自然科学基金等项目的资助，南开大学为第一完成单位。河北大学药学院张国强副教授（南开大学药物化学生物学全国重点实验室博士后）和华南理工大学冯光雪教授为论文共同第一作者；南开大学丁丹教授、新加坡南洋理工大学浦侃裔教授和东南大学张燕教授为本项目共同通讯作者。

原文链接：https://doi.org/10.1038/s41563-026-02507-8