分享一篇发表在JACS上的文章“Fluorescence detection of prostate cancer by anactivatable fluorescence probe for PSMA carboxypeptidase activity”。本文的通讯作者是来自日本东京大学的Yasuteru Urano，该课题组主要研究方向是开发肿瘤特异荧光探针。

       前列腺癌(PCa)是成年男性常见的恶性肿瘤，术中（尤其是在保留神经的手术过程中）方便地检测前列腺癌可以降低手术切除阳性边缘的风险。前列腺特异性膜抗原(PSMA)，一种II型跨膜糖蛋白，在PCa中过表达，其表达水平与病情分期及Gleason评分呈正相关。因此，PSMA作为PCa的成像和治疗靶点，近年来受到了广泛的关注。尽管到目前为止各种PSMA配体，包括抗体、寡核苷酸适配子和低分子量配体被用来显像，但是效果不是很理想。

       由于可激活探针具有很大的优势，如肿瘤与正常(T/N)信号比较高，作者把目光放在了这类探针上。本文中，他们对PSMA的羧肽酶(CP)活性进行了新的研究，该活性在PCa中升高，并且着手开发一种性能适合实际应用的活性荧光探针。

       最近，该课题组首次报道了一种检测CP活性的可活化荧光探针的合理设计策略，即利用罗丹明的分子内螺旋化作用，将CP反应引起的脂肪族羧酸盐向脂肪族羧酸盐的结构变化转化为荧光变化。然而，不幸的是，基于这种策略的谷氨酸共轭衍生物没有被PSMA识别为底物，这说明该反应可能具有严格的底物特异性。因此，需要一个不同的设计策略。那么在本篇文章中，作者报告了一种新可激活荧光探针实现可视化CP活性的设计策略。

       首先，他们对各种芳基谷氨酸偶联物作为PSMA底物的进行评价。他们发现，在测试的化合物中，只有偶氮酰基连接的化合物(Ph-AF-Glu)被PSMA识别并水解得到谷氨酸。此外，在PSMA抑制剂2-PMPA的存在下，该反应被抑制。

       接下来，为了检验苯甲酸甲酯(Ph-AF)基团是否作为荧光团的电子受体，作者计算了一些Ph-AF衍生物的LUMO能级，并与之前报道的通过d-PeT猝灭荧光素的化合物的LUMO能级进行了比较，发现Ph-AF衍生物的LUMO能级较低，并以此为基础合成了两种Ph-AF衍生物4GluAF-Fl和5GluAF-Fl，其中只有5GluAF-Fl能被PSMA正确识别和切割并发出荧光。

       他们进一步证明，所研制的探针可以可视化PSMA在活细胞和PCa患者临床标本中的CP活性。该探针有望对前列腺癌的术中快速检测和诊断提供帮助。

原文作者：WQW

原文链接：https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/jacs.9b04412

原文引用：10.1021/jacs.9b04412