分享一篇发表在Angewandte Chemie International Edition上的文章“An Activatable NIR Fluorescent Probe for NAD(P)H and Its Application to the Real-Time Monitoring of p53 Abnormalities In Vivo”。

NAD(P)H对于生物合成反应和抗氧化功能至关重要，并且研究表明p53蛋白可以通过让葡萄糖-6磷酸脱氢酶失活来调节PPP，所以NAD(P)H被认为是p53功能的潜在生物标志物。目前开发的用于检测体内NAD(P)H的探针需要肿瘤内注射，这限制了它们在动物成像中的应用。因此，作者开发了苯并吡啶离子和甲基喹啉的新型荧光探针KC8，用于选择性检测NAD(P)H 。

首先，作者通过化学合成制备了探针2、3、4，光学实验结果表明这3个探针都有缺陷。在这些的基础上，作者制备了探针KC8。在后续的光学实验和特异性实验中，结果表明KC8对NAD(P)H有很好的响应性。接着开始进行细胞成像，先证明了KC8对细胞的低毒性，接着在正常细胞(NCM-460)和结直肠癌细胞(HCT-116)上进行实验，结果显示，KC8具有根据NAD(P)H水平区分结直肠癌细胞和正常细胞的潜力。然后作者开始验证体内成像，实验结果表明KC8积聚在肿瘤区域，有出色的体内成像能力。

PPP是NAD(P)H的主要来源，作者便探究PPP通路的调节剂对NAD(P)H水平的影响。作者加入p53促进剂(kevetrin hydrochloride)和p53抑制剂(Pif-α)后观察线粒体NAD(P)H水平，结果表明线粒体NAD(P)H水平与p53蛋白活性密切相关。已知NAD(P)H的水平是由p53蛋白与葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PD)结合而调节的，加入G6PD抑制剂RRX-001后发现NAD(P)H水平不怎么变化，表明p53蛋白可能通过G6PD以外的各种途径影响NAD(P)H水平。

作者接着检测p53敲除(HCT-116 p53-/-)和突变(HT-29)细胞株中的NAD(P)H水平，结果显示，与HCT-116细胞相比，突变体和敲除细胞的线粒体荧光强度显著增加。这进一步支持p53与NAD(P)H水平之间又一定的关系。前面实验证明KC8可以有效地区分肿瘤和正常组织，接着开始探究KC8是否可以有效地区分p53异常的直肠癌细胞和正常的癌细胞。作者将HCT-116和HCT-116 p53-/-细胞分别移植到小鼠左侧和右侧，然后静脉注射KC8。观察到HCT116 p53/-移植肿瘤的荧光强度显著高于HCT-116，结果表明KC8可以识别p53异常的结直肠癌细胞。最后评估了肿瘤异质性。已知HCT-116细胞对5-Fu敏感，而HCT-116 p53-/-细胞对5-Fu耐药。作者将HCT116-GFP和HCT-116 p53-/-细胞混合移植到小鼠体内后静脉注射KC8，每日腹腔注射5-Fu，并观察GFP通道和红色通道。最终结果显示，绿色通道的强度逐渐降低，而红色通道的强度稳步增加，说明5-Fu处理后HCT116 p53-/-相对于HCT-116的比值增加。

总之，作者开发了一种NIR荧光探针KC8，它与NAD(P)H反应后表现出优异的肿瘤靶向能力。且首次证明了结直肠癌细胞线粒体中NAD(P)H水平与p53异常高度相关。此外，KC8还成功地用于p53异常肿瘤和正常肿瘤之间的区分。

本文作者：WHF

责任编辑：FJY

DOI：10.1002/anie.202301518

原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202301518