基于胆碱代谢工程和点击化学的NIR荧光探针用于活体肿瘤成像

胆碱是磷脂生物合成的前体之一。研究表明，大多数癌细胞中胆碱代谢异常，呈现高摄取、高代谢等现象，可见恶性肿瘤的发生与胆碱异常代谢密切相关。因此，我们构建了一种基于生物正交反应与胆碱代谢相结合的NIR荧光成像策略。首先，我们合成了叠氮乙基胆碱，并用生物正交标签标记胆碱。当该标记物进入体内后，肿瘤组织可表现为高度摄取而在正常组织中表现为低摄取甚至不摄取，为生物系统内生物正交高对比度成像做好前期准备。然后，我们合成了基于施陶丁格反应的打开型NIR荧光探针CyOH-TPA。该探针荧光信号传导部分选取近红外半花菁荧光团Cy-OH，识别基团为2-（二苯基膦基）苯甲酸酯。利用ICT机制，在与叠氮乙基胆碱发生施陶丁格反应前后，释放出荧光团Cy-OH，探针发生明显的光谱变化。这是第一个基于胆碱代谢工程和点击化学相结合并成功应用于活体肿瘤成像的荧光探针，实现了活体肿瘤动态监测。该成像策略有助于促进基于叠氮基团的肿瘤标记选择的成像策略的发展和应用。