分享一篇发表在Journal of the American Chemical Society的文章“Self-Referenced Synthetic Urinary Biomarker for Quantitative Monitoring of Cancer Development”。

目前临床诊断疾病最常用的两种体液分别是血液和尿液。与血液相比，尿液监测因其简单且无创的采样而受到相当大的关注。然而，尿液分析仍然受到缺乏可靠的尿液生物标志物和尿液样本固有的巨大异质性的限制。因此，作者合成了第一个由内标（IS）偶联报告基因编码的肾脏清除拉曼探针，该探针可作为可量化的尿液生物标志物，用于可靠地监测癌症发展，同时消除样品异质性的影响。

先获得双分子Glu-RRs后，然后与AuNC相连合成了超小Glu-RRs-AuNCs，给药后Glu-RR-AuNCs在肿瘤被过表达的β-葡萄糖醛酸酶特异性切割以产生IS保留的AuNCs，随后排泄到尿液中。接着AuNCs长成AuNSs以启动表面增强拉曼散射（SERS）效应，将IS编码的定量信号放大几个数量级。

将Glu-RR-AuNCs与HAuCl4和NH₂OH·HC混合。溶液从淡黄色变为蓝色，表明AuNS的形成，TEM图像和拉曼光谱也验整了这一结果。往Glu-RR-AuNCs溶液中加入β-葡萄糖醛酸酶，拉曼光谱结果证明AuNC的产生。

在体内研究之前，作者先测试了Glu-RR-AuNCs的抗生物污染作用，细胞毒性和内吞效率。对小鼠静脉注射Glu-RR-AuNCs后，在不同时间点监测其药代动力学，结果表明血液Au含量完全符合经典的两室药代动力学。处死小鼠后分析发现Glu-RR-AuNCs主要积聚在肾脏和血液中，血液中的金量在24小时时急剧下降，而肾脏中的Au量保持不变，表明健康小鼠中Glu-RR-AuNCs的高肾脏清除效率。接下来，作者将Glu-RR-AuNCs静脉注射到荷瘤小鼠和健康小鼠中，结果表明，与健康小鼠相比，荷瘤小鼠的肿瘤具有相当高的积累效率。接着在注射药后的不同时间点收集尿液样本，且随着时间的增加，尿液中Glu-RR-AuNCs的信号消失。这些结果证明Glu-RR-AuNCs具有很好的肿瘤靶向能力和肾脏清除效率。

总之，作者合成了一种自我参考的合成生物标志物，它不仅可以作为定量监测癌症的参考，还可以作为评估肾代谢的指标。此外，还是第一个定量尿液分析平台，它填补了体内传感和基于尿液的液体活检之间的空白。

本文作者：WHF

责任编辑：FJY

DOI：10.1021/jacs.2c09538

原文链接：https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/jacs.2c09538