本文介绍了一项关于结直肠癌（Colorectal Cancer, CRC）治疗中新型近红外荧光探针的研究，该探针用于肝细胞生长因子（Hepatocyte Growth Factor, HGF）的体内成像，以辅助手术导航。该研究由Shuying Chen、Gang Li、Rongbin Pan、Kuncheng Zhou、Weijie Wen、Ji Tao、Fang Wang、Ray P. S. Han、Huaping Pan和Yuanbiao Tu等作者共同完成，并于2024年5月23日发表在《Analytical Chemistry》期刊上。

研究背景

结直肠癌是全球癌症相关死亡的第三大原因，尽管近年来在诊断和治疗方面取得了显著进展，但其预后仍然不佳，主要原因是高复发率和肝转移率。HGF在结直肠癌中过度表达，但由于缺乏有效的HGF靶向小分子配体，HGF荧光探针的开发一直受到限制。荧光分子成像技术结合特异性探针，能够在手术中实时引导肿瘤切除，显著提高手术的精准性。因此，开发一种能够特异性识别HGF的荧光探针，对于改善结直肠癌的手术治疗效果具有重要意义。

研究目的

本研究旨在开发一种新型的HGF靶向近红外荧光探针V-1-GGGK-MPA，用于结直肠癌的体内成像，并通过实验验证其在手术导航中的潜力。该探针通过结合HGF，能够在肿瘤组织中特异性积累，并通过荧光信号清晰地显示肿瘤边界，从而帮助外科医生在手术中更精确地切除肿瘤组织。

研究方法

研究分为多个步骤，包括探针的合成、体外和体内实验验证。首先，研究人员设计并合成了V-1-GGGK肽，并通过化学修饰将其与近红外荧光染料MPA结合，形成V-1-GGGK-MPA探针。随后，研究人员通过体外实验验证了该探针对HGF阳性肿瘤细胞的特异性结合能力，并利用流式细胞术和共聚焦显微镜观察了探针在细胞内的分布情况。

在体内实验中，研究人员构建了结直肠癌的皮下、原位和肝转移小鼠模型，并通过静脉注射V-1-GGGK-MPA探针进行荧光成像。实验结果表明，探针在HGF阳性肿瘤组织中表现出显著的积累，并且能够清晰地显示肿瘤边界。此外，研究人员还通过病理学分析验证了探针在分子水平上对肿瘤边界的识别能力。

研究结果

研究结果显示，V-1-GGGK-MPA探针在HGF阳性肿瘤组织中表现出高特异性和选择性，能够在注射后12小时内实现肿瘤的特异性积累，并且背景摄取较低。在多个结直肠癌模型中，探针的肿瘤与结肠信号比（SNR）均大于6，表明其具有较高的成像对比度。此外，探针在原位和肝转移模型中同样表现出优异的肿瘤可视化能力，SNR值分别为5.6 ± 0.4和4.6 ± 0.5。

病理学分析进一步证实，V-1-GGGK-MPA探针能够在分子水平上清晰地识别肿瘤边界，为手术导航提供了重要的辅助信息。研究还表明，该探针具有快速肿瘤靶向、持续的肿瘤滞留和精确的肿瘤边界识别能力，是一种极具潜力的HGF成像剂。

研究结论

本研究成功开发了一种新型的HGF靶向近红外荧光探针V-1-GGGK-MPA，并验证了其在结直肠癌手术导航中的应用潜力。该探针在HGF阳性肿瘤组织中表现出高特异性积累和优异的肿瘤边界识别能力，能够为外科医生提供实时的肿瘤可视化信息，从而帮助实现更精确的肿瘤切除。此外，该探针的快速靶向和低背景摄取特性，使其在临床应用中具有广阔的前景。

研究亮点

1. 新型探针设计：V-1-GGGK-MPA探针通过结合HGF，能够在HGF阳性肿瘤组织中特异性积累，并通过荧光信号清晰地显示肿瘤边界。
2. 高特异性与选择性：探针在多个结直肠癌模型中表现出高特异性和选择性，肿瘤与结肠信号比（SNR）均大于6，表明其具有较高的成像对比度。
3. 快速靶向与持续滞留：探针在注射后短时间内即可实现肿瘤靶向，并在肿瘤组织中持续滞留，为手术导航提供了充足的时间窗口。
4. 精确的肿瘤边界识别：病理学分析证实，探针能够在分子水平上清晰地识别肿瘤边界，为手术切除提供了重要的辅助信息。

研究意义

该研究不仅为结直肠癌的手术导航提供了一种新型的荧光成像工具，还为HGF靶向治疗提供了新的思路。未来，V-1-GGGK肽与临床细胞毒素或放射性核素的结合，可能为HGF靶向的结直肠癌治疗提供有效的治疗方案。此外，该探针的开发也为其他HGF相关癌症的诊断和治疗提供了新的研究方向。