本发明专利技术涉及一种肿瘤酶激活的量子点探针，所述肿瘤酶激活的量子点探针为经修饰含有功能肽的量子点探针，其中，所述功能肽的一端连接有淬灭剂，以及所述肿瘤酶能够特异性识别并切断所述功能肽以使量子点发光。所述的肿瘤酶激活的量子点探针在正常组织中处于荧光淬灭状态，而在肿瘤部位荧光恢复，即此量子点探针兼备在正常组织中的隐形性与在肿瘤部位的肿瘤酶敏感性的双重性能，最终实现肿瘤诊断检测功能。本发明专利技术还涉及肿瘤酶激活的量子点探针的制备方法及其在制备用于肿瘤诊断检测的试剂中的用途。本发明专利技术提供的经修饰后含功能肽的量子点有效实现了肿瘤诊断检测功能，有望成为肿瘤诊断检测的有效前体探针。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种肿瘤诊断检测前体探针及其制备方法与用途，且更具体而言，涉 及一种肿瘤酶激活的量子点探针及其制备方法与用途。本专利技术的肿瘤酶激活的量子点探针 是一种可有效诊断检测肿瘤的探针。
技术介绍
肿瘤作为全球较大的公共卫生问题之一，严重危害着人类的健康。据报道，在我 国，癌症的发病率逐年升高,死亡率高达87%，已成为中国城市和农村居民的第一位死因。相 比之下，早期癌症患者的治疗康健程度远远高于晚期患者。如果可以对肿瘤进行早期诊断 检测并明确定位治疗，最终将大大提高肿瘤患者的生存率，因此早发现早治疗成为治疗癌 症的有效方式，鉴于此，研究开发有效的肿瘤诊断检测探针迫在眉睫。 近年来，具有独特荧光特性的量子点在生物化学、分子生物学、蛋白质组学、基因 组学、生物分子相互作用等研究领域中已得到广泛应用，尤其是在生物医学领域中，量子点 可以作为一种标记物应用于肿瘤研究，前景十分广阔。量子点（Quantum Dots，QDs)又称为 半导体纳米晶（Nanocrystals，NCs)或半导体纳米粒子（Nanoparticles，NPs)，是一种主要 由II -VI族或III - V族和IV族元素组成，其半径小于或接近于激子玻尔半径的半导体纳米 晶粒。 量子点的发射波长可以通过控制其粒径的大小进行调控，其激发光谱宽而且连续 分布，而发射光谱窄。传统的有机染料则是激发光谱窄而发射光谱宽。基于量子点的这种 光学特性，我们可以在连续的激发光谱中选取适宜的激发波长降低背景荧光对检测信号的 干扰。量子点的斯托克斯位移较大，能够有效避免发射谱与激发谱的重叠，提高检测的灵敏 度，相比之下有机荧光染料的斯托克斯位移小，通常会被组织自发荧光所淹没。量子点作为 多电子体系，其发光强度是有机荧光染料的若干倍。在生物体内有机荧光染料的发光强度 由于散射等原因而衰减，相比之下，量子点更适合作为生物体内的荧光探针。有机荧光染 料的荧光信号会随着照射时间延长很快发生褪色，而量子点则可以持续相对较长时间不褪 色，其荧光寿命和耐光漂白的稳定性均为有机荧光染料的百倍之上，这一特征对于标记生 物体内目标的研究是十分重要的。 量子点在生物体内表现出来的各种优良特性使其成为一种极具潜力的荧光探针， 可以对肿瘤组织进行准确的定位标记。量子点在生物体内对肿瘤的靶向成像有两种方式： 被动靶向和主动靶向。被动靶向是指由于丰富的肿瘤新生血管，较宽的血管内皮细胞间隙 以及不完整的基底膜的存在，纳米粒子因此从这些肿瘤新生血管中渗透进肿瘤组织内，而 肿瘤组织中又缺乏有效的淋巴引流系统，造成纳米粒子通过肿瘤的高通透性和滞留效应 优先聚集在体内肿瘤部位，进而实现被动靶向。主动靶向是指通过肿瘤微环境中相关配 体-受体或抗体-抗原等特异性结合的靶向作用性，最终实现主动靶向，目前量子点对肿瘤 主动靶向成像主要有肽段耦联制成的量子点探针和抗体耦联制成的量子点探针。 综合肿瘤微环境中生成因子特异性表达、肿瘤血管的生成特点以及肿瘤部位低 氧、低pH等特点，Akerman等将可特异性标记肺血管内皮细胞、肿瘤组织血管淋巴管和肿瘤 细胞的三种不同肽段分别添加到CdTe/ZnS量子点表面，尾静脉注射后成功实现了对肿瘤 组织的标记。Steven等将PEG修饰后的量子点注入种植C6神经胶质瘤细胞的大鼠体内， 于24h后切片观察含量子点的巨噬细胞和神经胶质细胞聚集在神经胶质瘤，同时部分量子 点被巨噬细胞带到了肝、肾及淋巴组织中。利用整合素 integrin α V β 3可与精氨酸-甘氨 酸-天冬氨酸短肽（RGD)特异性结合的原理，Cai等将连有RGD肽段的量子点应用于肿瘤新 生血管成像，注射后随时间推进荧光信号逐渐增强，切片结果显示量子点荧光主要分布于 肿瘤组织新生血管上。 随着分子生物学以及分子遗传学等交叉学科的迅速发展，目前有关肿瘤的研究已 经深入到分子和基因水平。研究者们已经认识到肿瘤的进展是一个多因素参与、多步骤渐 进的过程。而在肿瘤的发生发展中，特异性分子标志物是区别于其他组织部位的明显存在， 因此能够将肿瘤酶应用于肿瘤筛查中已成为当前研究热点。相关研究证实，肿瘤酶，包括 ΜΜΡ-2及legumain，在多种肿瘤中呈高表达状态，如乳腺癌、结肠癌、肺癌、前列腺癌、卵巢 癌、中枢神经系统肿瘤、淋巴癌、黑色素瘤。其在肿瘤中通过降解细胞外基质、促进肿瘤部 位新生血管生成、调节肿瘤细胞间的粘附性能等机制，促进肿瘤发生侵袭或转移。因此，肿 瘤酶的活性增强及表达量增多在多种恶性肿瘤侵袭、转移以及预后中起到了至关重要的作 用。
技术实现思路
为解决现有技术中存在的问题，专利技术人致力于研究通过对量子点采用修饰技术从 而得到的一种肿瘤酶激活的量子点探针在肿瘤诊断检测中的应用，此量子点探针兼备在正 常组织中的隐形性与在肿瘤部位的肿瘤酶敏感性的双重性能。本专利技术人发现，量子点经巯 基化线性分子修饰后，生理条件下比较稳定，并可大大降低量子点的毒性，增加作用位点。 同时功能肽的应用可实现穿膜和肿瘤靶向的双重作用，淬灭剂的引入使此前体探针在正常 组织中处于荧光淬灭状态，而在肿瘤部位荧光恢复，降低量子点在其他组织器官中聚集造 成的影响，最终实现肿瘤诊断检测功能。本申请的肿瘤酶激活的量子点探针不仅实现了特 异性诊断检测肿瘤功能，而且兼备正常组织中隐形性与肿瘤部位中酶敏感性的双重性能， 为提高肿瘤的准确诊断检测找到了新方向。 本专利技术的一个目的是提供一种肿瘤酶激活的量子点探针。 本专利技术的另一个目的是提供一种制备所述肿瘤酶激活的量子点探针的方法。 本专利技术的再一个目的是提供所述肿瘤酶激活的量子点探针在制备肿瘤诊断检测 试剂中的用途。 本专利技术的又一个目的是提供一种功能肽。所述功能肽可以作为上述肿瘤酶激活 的量子点探针的一部分，肿瘤酶激活量子点探针的过程即通过肿瘤酶与功能肽相互作用完 成。 根据本专利技术的一个方面，提供了一种肿瘤酶激活的量子点探针，所述肿瘤酶激活 的量子点探针为经修饰含有功能肽的量子点探针，其中，所述功能肽的一端连接有淬灭剂， 以及所述肿瘤酶能够特异性识别并切断所述功能肽以使量子点发光。 本专利技术中，优选地，所述功能肽的长度为19-33个氨基酸。 本专利技术中，优选地，在所述功能肽N端氨基酸的氨基处引入N-羟基琥珀酰亚胺 酯活化的淬灭剂，包括BHQ-3羧酸，琥拍酰亚胺酯（BHQ-3Carboxylic Acid, Succinimidyl Ester)，及 QSY-21 羧酸，玻拍醜亚胺酯（QSY21Carboxylic Acid，Succinimidyl Ester)。 本专利技术中，优选地，所述功能肽包含肿瘤酶底物肽和穿膜肽，二者共同实现靶向和 穿膜的双重作用。其中，所述肿瘤酶底物肽含有特异性肿瘤酶酶切位点，在肿瘤部位的肿瘤 酶的作用下可被特异性识别并切断。其中，所述穿膜肽可以在肿瘤酶激活的量子点探针体 系中发挥双重作用：①作为穿膜肽，帮助探针进入细胞；②作为阳离子肽，与带负电的修饰 后量子点自组装形成探针。因此，本专利技术中，优选地，所述肿瘤酶激活的量子点探针可以是 通过使经修饰后带负电的量子点与带正电的连接有淬灭剂的功能肽自组装连接而成。本发 明中，优选地，所述淬灭剂是偶联在所述肿瘤酶底物肽上。本专利技术中，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种肿瘤酶激活的量子点探针，所述肿瘤酶激活的量子点探针为经修饰含有功能肽的量子点探针，其中，所述功能肽的一端连接有淬灭剂，以及所述肿瘤酶能够特异性识别并切断所述功能肽以使量子点发光。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：黄永焯，王雅萍，
申请(专利权)人：中国科学院上海药物研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31
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