INTRODUCTION•✦研究介绍✦•研究背景Background在新冠疫情期间，家庭健康监测技术显得尤为重要，能够有效控制疾病传播，减少交叉感染，缓解医疗资源压力。近年来，便携式检测技术（POCT）在家庭健康监测中的应用越来越广泛。然而，现有的家庭检测技术往往需要复杂的操作步骤，限制了其普及应用。为了满足家庭健康监测的需求，开发一种操作简便、高灵敏度的家庭检测技术成为当务之急。研究目的Objectives该研究开发一种时间分辨的级联逻辑门微流控芯片（TCLMC），利用毛细管力实现一步法操作，无需人工干预或专业设备。通过类比电路中的逻辑门，TCLMC能够自动控制液体流动并调节孵育时间，从而优化免疫分析。研究的目标是实现对新冠病毒（SARS-CoV-2）和流感B病毒（Flu B）的高灵敏度检测，并验证其在临床样本中的应用。KEY POINTS•✦研究要点✦•研究过程Sampling1、TCLMC的设计与操作 TCLMC芯片（75毫米长，25毫米宽）包括五个主要功能结构：储液室、混合室、定时器、检测室和毛细管泵。芯片通过毛细管力驱动液体流动，实现一步法免疫分析。检测抗体预先定位在储液室1和储液室2中，根据吉布斯边缘效应，液体在毛细管触发阀（CTV）处被截留。（见图1）图1 TCLMC的概览和工作机制（该图展示了TCLMC芯片的设计和工作机制。芯片包括五个主要功能结构：储液室、混合室、定时器、检测室和毛细管泵。通过毛细管力驱动液体流动，实现一步法免疫分析。）2、一步法操作的实现 TCLMC系统能够通过毛细管力实现一步法免疫分析检测。毛细管力在微流控通道内产生负压，驱动液体流动。液体接触角小于90°时，毛细管力占主导地位，推动液体自发流入微通道，实现自动化操作。（见图2）图2 TCLMC中的AND逻辑操作（图2展示了TCLMC系统如何通过毛细管力实现一步法免疫分析检测。液体在毛细管内产生负压，自发流入微通道，实现自动化操作。）3、时间分辨操作 通过设计毛细管触发阀（CTV），实现了时间分辨操作。CTV根据吉布斯边缘效应调节毛细管压力，控制液体流动。液体通过CTV后流入定时器和检测室，在设定时间内进行免疫反应。通过Navier-Stokes方程计算流速，优化了免疫反应时间。（见图3）图3 TCLMC中的时间分辨操作（图3展示了通过设计毛细管触发阀（CTV）实现时间分辨操作。液体通过CTV后流入定时器和检测室，在设定时间内进行免疫反应。）4、视觉验证 通过彩色染料验证了微流控系统中一步法和时间分辨操作的可行性。两种不同颜色的染料在CTV1处相遇，并继续流入蛇形通道。检测通道形成封闭空间，样品在定时器设定时间内填满后重新开始流动，验证了系统的稳定性。5、免疫检测优化 通过研究和优化TCLMC中的免疫检测，选择了最佳捕获抗体浓度，并建立了标准曲线。研究结果显示，TCLMC对Flu B和SARS-CoV-2的检测限分别为79.17 pg/mL和134.94 pg/mL，显著高于现有的家庭检测平台。（见图4）图4 TCLMC对SARS-CoV-2和Flu B的灵敏度（图4展示了TCLMC对SARS-CoV-2和Flu B的灵敏度。研究结果显示，TCLMC对Flu B和SARS-CoV-2的检测限分别为79.17 pg/mL和134.94 pg/mL。）6、临床验证 为验证TCLMC的临床性能，使用商业化ELISA试剂盒检测12例Flu B患者和24例健康对照的唾液样本。结果显示，TCLMC对Flu B的检测灵敏度和特异性均达到100%，显著优于ELISA试剂盒。（见图5）图5 干扰素刺激基因（ISGs）的作用（图5展示了TCLMC在临床样本中的应用。结果显示，TCLMC对Flu B的检测灵敏度和特异性均达到100%，显著优于ELISA试剂盒。）FINDINGS•✦研究亮点✦•1、高灵敏度一步法检测：TCLMC通过毛细管力实现一步法操作，无需人工干预，检测限显著低于现有技术。2、时间分辨操作：通过CTV结构实现时间分辨操作，优化了免疫反应时间，提高了检测灵敏度。3、临床验证：在临床样本检测中，TCLMC表现出极高的灵敏度和特异性，显示出良好的应用前景。DISCUSSION•✦研究结论✦•本研究开发了一种高灵敏度的时间分辨级联逻辑门微流控芯片（TCLMC），实现了对SARS-CoV-2和Flu B的一步法家庭检测。TCLMC通过优化免疫反应时间和毛细管力驱动，展示了其在家庭检测中的巨大潜力，为疾病的早期筛查提供了新的解决方案。未来，TCLMC有望在家庭健康监测和公共卫生管理中发挥重要作用。参考文献[1] Jingwei Chen, Tingting Liu, Yule Zhang, Mengnan Duan et al.One-step time-resolved cascade logic gate microfluidic chip for home testing of SARS-CoV-2 and Flu B, 2024. Biosensors and Bioelectronics 116564. END文案 | 谢晓婷排版 | 谢晓婷审核 | 谢晓婷发布｜姜笑南世界生命科学大会RECRUIT关注我们，获取生命科学学界前沿｜促进更多的学术交流与合作业界前沿｜促进更快的产品创新与应用政策前沿｜促进更好的治理实践与发展

INTRODUCTION•✦研究介绍✦•研究背景Background肿瘤的早期诊断和治疗对于提高患者生存率和生活质量至关重要。荧光成像作为一种高灵敏度、高选择性、非侵入性的成像技术，在肿瘤诊断和治疗中展现出巨大的潜力。光动力疗法（PDT）和化学动力疗法（CDT）作为新兴的肿瘤治疗方法，具有低毒性、低耐药性等优点，但各自也存在局限性。PDT主要受缺氧环境和光穿透深度限制。CDT的反应效率和靶向性仍然需要进一步研究。近日，香港科技大学唐本忠院士团队开发的TPE-APP探针巧妙地结合了光动力疗法（PDT）和化学动力疗法（CDT）的优势，克服了它们各自的局限性，实现了高效、精准的肿瘤治疗。克服缺氧环境限制：TPE-APP探针在ALP的催化下，可以生成具有强光动力活性的TPE-DMA聚集体，即使在没有氧气的情况下，TPE-DMA聚集体也能通过激发态能量转移产生ROS，实现PDT。克服光穿透深度限制：TPE-APP探针通过靶向肿瘤细胞，在肿瘤细胞内部产生ROS，从而实现深层肿瘤的治疗。克服反应效率有限问题： PE-APP探针在ALP酶的催化下，可以生成具有强化学动力活性的醌甲烷中间体，该中间体可以与肿瘤组织中的还原物质发生反应，产生高毒性的ROS，从而实现高效的CDT。克服靶向性差问题：TPE-APP探针通过靶向肿瘤细胞中的碱性磷酸酶（ALP酶），实现肿瘤细胞的选择性杀伤，从而避免对正常组织的损伤。研究亮点highlightTPE-APP探针的优势：高效ROS生成： TPE-APP探针在ALP的催化下，可以同时生成具有强光动力活性的TPE-DMA聚集体和具有强化学动力活性的醌甲烷中间体，从而实现高效的ROS生成。（图1）精准靶向肿瘤细胞： TPE-APP探针通过靶向肿瘤细胞中的ALP，实现肿瘤细胞的选择性杀伤，从而避免对正常组织的损伤。成像引导治疗： TPE-APP探针的荧光信号可以用于肿瘤成像，从而实现成像引导的治疗。CONTENTS•✦研究方法✦•1光物理性质和ROS生成能力表征ALP响应能力评估；ALP选择性测试；HPLC分析验证识别机制；ROS生成能力评估；光动力活性评估；化学动力活性评估。2细胞实验细胞成像: 使用激光共聚焦显微镜观察TPE-APP探针在细胞内的分布和荧光信号，评估其对肿瘤细胞的特异性成像能力。细胞毒性评估：使用MTT实验评估TPE-APP探针在黑暗条件下和光照条件下对肿瘤细胞的细胞毒性，评估其化疗和光动力活性。细胞凋亡分析：使用Annexin V-FITC/PI染色和流式细胞术分析TPE-APP探针对肿瘤细胞的凋亡诱导作用。细胞膜损伤评估：使用LDH检测试剂盒检测TPE-APP探针对细胞膜的损伤作用。线粒体膜电位评估：使用JC-1探针检测TPE-APP探针对肿瘤细胞线粒体膜电位的影响。3体内实验肿瘤模型建立：将HeLa细胞注射到裸鼠皮下，建立肿瘤模型。体内肿瘤成像：使用活体成像系统观察TPE-APP探针在肿瘤组织中的荧光信号，评估其对肿瘤的特异性成像能力。体内抗肿瘤治疗：将TPE-APP探针注射到肿瘤组织，并给予光照或黑暗处理，评估其对肿瘤生长的抑制作用。组织学分析：使用H&E染色和TUNEL染色分析肿瘤组织的病理学变化，评估TPE-APP探针的抗肿瘤效果。4生物安全性评估体重监测：监测裸鼠在TPE-APP探针处理后的体重变化，评估其毒性。血液学分析：使用血细胞分析仪检测裸鼠在TPE-APP探针处理后的血常规指标，评估其对血液系统的影响。血液生化分析：使用生化分析仪检测裸鼠在TPE-APP探针处理后的血液生化指标，评估其对肝脏和肾脏功能的影响。病理学分析：使用H&E染色观察裸鼠在TPE-APP探针处理后的主要器官的病理学变化，评估其毒性。溶血实验：使用溶血实验评估TPE-APP探针对红细胞的影响，评估其溶血毒性。图1 荧光探针的设计策略图2 探针的体外光谱响应结果和ROS生成能力表征RESULTS•✦研究结果✦•基本信息描述1. 探针具有优异的ALP响应表现和ROS生成能力TPE-APP探针在ALP的催化下，可以发生水解反应，生成具有强发射的TPE-DMA聚集体和具有强化学动力和光动力活性的醌甲烷中间体。（图2）2. 探针能够实现对肿瘤细胞的选择性成像TPE-APP探针可以响应肿瘤细胞中异常表达的ALP生物标志物，在肿瘤细胞中选择性地生成强荧光发射的TPE-DMA聚集体，从而实现对肿瘤细胞的特异性成像。（图3）3. 探针具有良好的细胞杀伤能力TPE-APP探针在黑暗条件下和光照条件下均表现出对肿瘤细胞的特异性、剂量依赖性细胞毒性，且光照条件下细胞毒性显著增强，表明TPE-APP探针可以通过PDT和CDT联合杀伤肿瘤细胞。（图4）4. 探针能够实现体内肿瘤成像和联合治疗TPE-APP探针可以实现对肿瘤的特异性成像，并且通过联合化疗和光动力疗法有效抑制肿瘤生长，且对正常组织无明显毒性。（图5）图3 探针对肿瘤细胞的特异性成像表现            图4 探针对肿瘤细胞的特异性杀伤能力评估  图5 探针在肿瘤小鼠中的成像表现以及联合治疗效果评估DISCUSSION•✦研究讨论✦•研究局限性本研究主要在体外和体内肿瘤模型中进行了实验，还需要进一步研究TPE-APP探针在临床应用中的安全性、有效性和可行性。TPE-APP探针的靶向性和稳定性还需要进一步优化，以提高其在临床应用中的治疗效果。总结Summary本研究开发了一种多功能AIE探针TPE-APP，该探针能够响应肿瘤细胞中异常表达的ALP生物标志物，在肿瘤细胞中选择性地生成强发射的AIE聚集体和具有强化学动力和光动力活性的醌甲烷中间体，从而实现成像引导的联合化疗和光动力疗法。体外和体内实验均证实了TPE-APP探针在肿瘤消融方面的优异性能。这项研究为精准的肿瘤诊断和治疗提供了一种有前景的策略，即通过设计多功能肿瘤特异性生物标志物响应探针来实现成像引导的联合化疗和光动力疗法。参考文献[1] Ling-Hong Xiong, Langyi Yang, Jiangtao Geng, Ben Zhong Tang, and Xuewen He， All-in-One Alkaline Phosphatase-Response Aggregation-Induced Emission Probe for Cancer Discriminative Imaging and CombinationalChemodynamic-Photodynamic Therapy，ACS Nano 2024, 18, 17837−17851.PROFILE唐本忠教授香港中文大学（深圳）教授理工学院院长中国科学院院士亚太材料科学院院士发展中国家世界科学院院士国际生物材料科学与工程学会联合会会士唐本忠教授的主要研究领域包括：聚集诱导发光 (AIE): 唐教授是AIE现象的发现者，并对其进行了深入研究，包括AIE分子的设计、合成、性质和应用等。光功能材料: 致力于开发具有特定光物理和光化学性质的材料，用于光电器件、生物成像、光动力疗法等领域。纳米材料: 研究纳米材料的合成、表征和应用，包括纳米药物、纳米传感器、纳米催化剂等。生物成像: 开发新型荧光探针和成像技术，用于生物分子的检测、细胞成像、肿瘤成像等。光动力疗法: 研究新型光敏剂和光动力疗法，用于肿瘤治疗。目前已发表超过1500篇论文，其研究成果被引用超过11.3万次，H指数达到151。自2014年起，Clarivate Analytics将他列为化学和材料科学领域的高被引学者。他曾获得国家自然科学奖一等奖（2017年）、何梁何利基金会的科技进步奖（2017年）等多项荣誉。目前，他担任Wiley出版社出版的Aggregate期刊的主编。END文案 | 陆细刚排版 | 陆细刚审核 | 陆细刚发布｜姜笑南世界生命科学大会RECRUIT关注我们，获取生命科学学界前沿｜促进更多的学术交流与合作业界前沿｜促进更快的产品创新与应用政策前沿｜促进更好的治理实践与发展

INTRODUCTION•✦研究介绍✦•研究背景BackgroundKRAS G12D是胰腺导管腺癌和结直肠癌中最流行的KRAS突变体亚型。现在已经有几个研究团队用不同的策略开发了KRAS G12D特异型抑制剂。但是这些方案都处于临床前和初步的临床评估阶段，KRAS G12D在临床上仍然不能被药物靶向，而且KRAS抑制剂面临的一个重要挑战是大多数患者对这些治疗没有反应。已经有研究发现西妥昔单抗能够提高靶向KRAS G12C治疗和KRAS G12D抑制剂MRTX1133的抗肿瘤效应。这些研究表明了发现KRAS G12D抑制剂的致敏靶点使用联合疗法来提高抗肿瘤效应的重要性。研究目的Aim1. 评估KRAS G12D特异性抑制剂HRS-4642治疗肿瘤的临床前和临床效果。2. 发现HRS-4642的致敏靶点并使用联合疗法来提高对HRS-4642的敏感性。METHODS•✦研究方法✦•1细胞活力是用CCK-8试剂盒检测的。2表面等离子体共振（SPR）被用来测定KRAS和HRS-4642之间的动力学和亲和力。3LC/MS被用来检测血浆中释放的或是全部的HRS-4642或是肿瘤组织中的HRS-4642。4Ras的活性是用RAS GTPase Chemi ELISA Kit检测的。将细胞提取物加到GST-RAF-RBD涂层板，轻度振荡平衡一小时，用洗涤缓冲液洗三次，加入抗RAS抗体，用洗涤缓冲液洗三次，加入HRP二抗，用洗涤缓冲液洗四次，加入化学发光溶液后用光度计读数。5全基因组CRISPR-Cas9敲除基因的筛选被用来分析HRS-4642的致敏靶点。6流式细胞术被用来分析特定细胞比例的变化。7基于数据独立采集质谱的蛋白组学分析被用来发现蛋白和分析蛋白水平变化。为了发现潜在的协同作用机制进行GSEA分析。FINDINGS•✦研究发现✦•1. HRAS-4642是一种靶向KRAS G12D的抑制剂靶向治疗KRAS G12C的药物已经上市，但KRAS G12D仍然缺乏可行的治疗替代品。为了解决这个问题，作者开发了一种强效的高选择性的靶向KRAS G12D的新型的非共价抑制剂HRS-4642（图1A）。首先作者想要评估HRS-4642与KRAS G12D的动力学和亲和力。SPR实验确认了HRS-4642能够结合KRAS G12D，且KD值比HRS-4642与KRAS G12C和KRAS WT的都小（图1B）。由KRAS/SOS1 AlphaScreen结合实验显示，HRS-4642能够选择性抑制GDP结合的KRAS G12D与SOS1的结合，其半抑制浓度比SOS1与KRAS WT的小（图1C）。活化的RAS检测显示与PC9 KRAS WT相比，HRS-4642可以选择性抑制AsPC-1 KRAS G12D活性（图1D）。由KRAS/RAF1 HTRF结合实验显示，HRS-4642能够选择性抑制GTP结合的KRAS G12D与RAF1的结合，其半抑制浓度比RAF1与KRAS WT的小（图1E）。作者由蛋白免疫印迹（WB）显示高剂量HRS-4642能抑制携带KRAS G12D突变的人类结直肠癌细胞系GP2d中的p-MEK和p-ERK的水平（图1FG）。细胞活力测试结果显示HRS-4642对KRAS G12D生长抑制具有选择性，表现为HRS-4642对于含有KRAS G12D人类癌细胞系的IC50（0.55 to 66.58 nM）比对于其他细胞系的IC50小（248.50 to >10,000 nM）（图IJ）。图1 HRS-4642在体外高效选择性抑制KRAS G12D2. HRS-4642抑制KRAS G12D肿瘤生长接下来作者想要评估HRS-4642的体内治疗效果，作者建立了携带KRAS G12D突变的人类肿瘤细胞AsPC-1或GP2d的BALB/c裸鼠的异种移植肿瘤模型。不同剂量HRS-4642脂质体制剂每周静脉注射一次。与对照组相比，HRS-4642处理的两个模型肿瘤生长都被显著抑制（图2AB）。此外，作者还建立了携带KRAS G12D突变的晚期肺腺癌患者样本的NSG小鼠的异种移植模型，发现与对照相比7.5或者15mpk HRS-4642处理消除了肿瘤的生长（图2C）。由小鼠的体重监测显示HRS-4642在治疗过程中的安全性（图2ABC）。基于这些发现，作者继续用BALB/c裸鼠的GP2d异种移植肿瘤模型来进行药物代谢动力学和药效学标志物分析。3.75, 7.5或者15mpk HRS-4642 脂质体制剂注射一次后在0.5, 8, 24, 72, 120和168 h时间点监测药物在血浆（图2D）和肿瘤组织（图2E）中的浓度和p-ERK/ERK在肿瘤组织中的比值（图2F）。作者观察到HRS-4642剂量升高能提高它在血浆和肿瘤组织中的浓度（图2DE）。7.5或15mpk HRS-4642对p-ERK的抑制作用能达到一周（图2F）。作者还用免疫组织化学检测HRS-4642的抑制增殖和促进细胞凋亡的效果。注射单次15mpk HRS-4642 5天后检测AsPC-1的增殖标志物p-ERK和Ki67（图2GH）以及细胞凋亡标志物切割的PARP和Caspase3（图2IJ）。HE染色确认了HRS-4642的抗肿瘤作用（图2K）。图2 HRS-4642抑制KRAS G12D突变肿瘤的生长3. HRS-4642对携带KRAS G12D的癌症患者的抗肿瘤效应鉴于临床前研究展现出的强效力和选择性，他们开展了一个多中心开放标签的在带有KRAS G12D突变的晚期实体肿瘤病人中的一期临床试验(NCT05533463)。HRS-4642每周静脉注射一次，使用了剂量递增法。到2023年10月17日为止，他们从上海肺科医院招募了9个非小细胞癌患者。HRS-4642导致了2个病人客观的部分反应和7个病人疾病稳定。对于有反应的患者1，在6周治疗后，代表性病变消失了，效果持续了12周。胸腔积液消失了（图3B）。对于有反应的患者2，主要病变在治疗后的大小显著减少了31%。肺泡实变被显著缓解（图3B）。值得注意的是，那两个实现部分应答的患者之前已经在多种全身性治疗取得进展（图3C）。总之，结果显示这些患者对于HRS-4642是有反应的。图3 HRS-4642在携带KRAS G12D突变肿瘤患者中的临床活性4. CRISPR-Cas9筛选分析HRS-4642的致敏和抵抗靶点首先作者对HRS-4642在小鼠的多发性肺癌和胰腺癌细胞系中的效应和特异性也做了评估。CCK-8结果显示与无KRAS G12D的小鼠Lewis肺癌细胞相比，HRS-4642显著抑制携带KRAS G12D突变的小鼠癌细胞系的活力 (肺癌KP-1, KP-1-Clone 6, KP-3和胰腺癌FC1242，FC1242-Clone 5）（图4B）。然后作者对稳定表达Cas9的KP-1-Clone 6和FC1242-Clone 5进行了全基因组CRISPR-Cas9筛选参与HRS-4642敏感性和抵抗性的基因和通路。作者发现FC1242中Sos2, Nras, Raf1, Pik3r1和Akt3 敲除能够增强对HRS-4642的敏感性（图4C）。KP-1中Sos2, Raf1, Cdk4, Cdk6, Aurka和Pik3ca敲除能够增强对HRS-4642的敏感性（图4D）。FC1242和KP-1细胞中有相同的减弱的18条通路参与了对HRS-4642的敏感性。其中有5条通路是和蛋白酶体有关的（图4F）。生存分析显示在肺腺癌患者中，较低表达的蛋白酶体特征与肺腺癌患者较长的无疾病生存期和总体生存期相关（原文附图3BE）。图4 全基因组CRISPR-Cas9筛选发现蛋白酶体抑制作为HRS-4642的协同治疗策略5. 蛋白酶体抑制剂卡非佐米与HRS-4642联用的效应泛素-蛋白酶体系统的失调会影响细胞循环调控，细胞生长，增殖，凋亡，DNA修复和其他与恶化相关的细胞信号通路。为了检验HRS-4642和蛋白酶体抑制剂卡非佐米是否存在协同效应，作者在FC1242, SK-LU-1, KP-1细胞系中进行了药物协同作用分析。作者进行了细胞活力测试和剂量-响应曲线分析，数据分析得到的协同分数显示，除了KP-1中的卡非佐米是相加作用，其他都是协同作用（图ABCD）。作者进行进一步的WB分析（p-ERK/ERK）（图5EFG）和蛋白酶体活力测试（图5H），认为结果确认了卡非佐米显著提高HRS-4642的体外治疗效应。图5 蛋白酶体抑制剂卡非佐米在体外与HRS-4642协同作用在体内，HRS-4642对于FC1242肿瘤生长没有作用，但是和卡非佐米共用能够抑制肿瘤生长且不影响小鼠体重（图6A）。与这个结果一致，HRS-4642和卡非佐米共用对于KP-1和AsPC-1的抑制作用比单独使用两个药物的效果好且不影响小鼠体重（图6BC）。作者还进行了HE染色，认为单一使用HRS-4642对肿瘤侵袭的抑制效果是剂量依赖的，与卡非佐米的共用增强了HRS-4642的抑制效果（图6D），表明HRS-4642的抗肿瘤效应可以被靶向蛋白酶体提高。图6 蛋白酶抑制剂卡非佐米在体内增强HRS-4642的抗肿瘤效应6.HRS-4642单一治疗或者结合卡非佐米诱导抗肿瘤免疫 他们对皮下接种KP-1的C57BL/6小鼠肿瘤组织进行免疫分析检测。流式细胞分析显示接受了HRS-4642或者两种药物共用组的CD45+在活细胞中的比例和CD4+或 CD8+ 在CD45+细胞中的比例显示显著增长（图6FGI）。接受了HRS-4642或者两种药物共用的效应T细胞 CD44+ CD62L- 在CD4+或者CD8+的比例也显著增加（图6HJ）。除此之外，两种药物共用组的功能性分子IFN gamma+和GZMB+在CD8+的比例显著增加，只接受了HRS-4642组的并没有显著变化（图6KL）。总之，HRS-4642尤其结合卡非佐米可能能改造肿瘤微环境促进有抗肿瘤性质的免疫细胞的浸润和激活。图6 HRS-4642和卡非佐米协同作用改变肿瘤免疫微环境7. 卡非佐米结合HRS-4642通过抑制Notch4信号通路和增强干扰素alpha应答发挥作用 为了发现卡非佐米和HRS-4642的协同作用机制，作者用RNA测序和基于数据独立采集质谱技术的蛋白组学对用药物处理或未处理的KP-1细胞分析发生变化的通路。作者由富集分析发现了只在两个药物共用组的RNA和蛋白质水平都显著变化的77条通路（图7A）。Notch4信号通路负调控显示显著上调（图7B）。作者进一步用WB确认Notch4信号通路在协同治疗组的下调，并伴随细胞凋亡增强（图7C）。作者还发现了干扰素alpha反应在单一治疗和共用组都显著上调，且两个药物共用增强了单一药物治疗的效果（图7EFG）。RT-PCR证明了干扰素alpha应答通路中的Ifi30, Irf7, Ddx60, Trim12a, II7表达变化一致上调（图7H-L）。Cxcl16被报道与T细胞浸润、激活和存活相关，它在单一治疗和共用组都显著上调（图7M）。图7 卡非佐米通过抑制Notch4信号通路和促进干扰素alpha通路与HRS-4642协同作用•✦研究讨论✦•KRAS G12D是促进癌症型突变，在这个研究中作者开发了一种具有高度亲和力和选择性的抑制剂HRS-4642，它在体外和体内都展现出对KRAS G12D突变肿瘤的强的效应。但是由于KRAS G12D在不同情境下的促进癌症的作用不同，靶向治疗的效果可能不同。作者因此寻找潜在的能够提高HRS-4642抗肿瘤作用的基因或者通路。他们首次发现蛋白酶体抑制剂卡非佐米结合HRS-4642使用能够提高它的敏感性，这支持了蛋白酶体通路在KRAS突变的癌症中发挥了重要作用。值得注意的是，KRAS不仅影响肿瘤增殖也影响免疫微环境。作者发现HRS-4642或卡非佐米结合使用能够显著促进CD4和CD8 T细胞的浸润。HRS-4642和卡非佐米结合使用可能对治疗携带KRAS G12D的实体瘤有效果。本研究的局限性是临床试验中非小细胞癌患者病例数量有限。9个患者中有2个对药物治疗有反应。总结研究意义HRS-4642能够在体外结合KRAS G12D，在体外和体内抑制KRAS G12D突变的肿瘤生长，它还对KRAS G12D癌症患者有抗肿瘤效果。蛋白酶体抑制剂卡非佐米能够增强HRS-4642在体外和体内的抗肿瘤效应。HRS-4642单一治疗或者与卡非佐米联合使用能够改变肿瘤微环境。Notch4信号通路的下调和干扰素alpha应答的上调可能导致两个药物的协同作用。参考文献[1] Zhou, C., Li, C., Luo, L., Li, X., Jia, K., He, N., Mao, S., Wang, W., Shao, C., Liu, X., et al. (2024). Anti-tumor efficacy of HRS-4642 and its potential combination with proteasome inhibition in KRAS G12D-mutant cancer. Cancer Cell. 42, 1286-1300. doi: 10.1016/j.ccell.2024.06.001.  END文案 | 林夕排版 | 林夕审核 | 林夕发布｜姜笑南世界生命科学大会RECRUIT关注我们，获取生命科学学界前沿｜促进更多的学术交流与合作业界前沿｜促进更快的产品创新与应用政策前沿｜促进更好的治理实践与发展

INTRODUCTION•✦研究介绍✦•研究背景Background       肺癌是癌症里面发病率和死亡率排名靠前的种类，世界范围内大约85%的肺癌都是非小细胞肺癌。肺叶切除术目前主要是微创技术，与开放手术相比，微创技术具有较少的术后并发症，较短的住院时间，较少的术后相关疼痛。       在一些回顾性的研究里面，机器人辅助肺叶切除术(RAL)和视频辅助肺叶切除术(VAL)在可切除的非小细胞肺癌(NSCLC)中的长期生存率和围手术期结果没有明显的统计学差异。研究目的Objectives本实验是第一个比较可切除的NSCLC的RAL和VAL两种术式的随机临床试验（RCT），并且证明相对于VAL, RAL对于可切除的NSCLC在总体生存期（OS）上是否有差异。METHODS•✦研究方法✦•研究亮点1这是第一个比较RAL和VAL两种术式的RCT实验。2与VAL相比，RAL对于可切除的NSCLC的患者在OS和上没有统计学上的差异。3可以作为支持RAL在临床上广泛应用的证据之一。1.研究设计和研究人群这项研究是一项前瞻性的，单中心，随机的比较RAL和VAL对于可切除的NSCLC患者OS的临床试验。排除标准包括：术前有手术病理证实的其他肺部肿瘤而非小细胞肺癌；其他恶性肿瘤病史；或曾接非小细胞肺癌术前受过任何治疗的患者。2.随机化和遮蔽符合条件的患者按1:1的比例随机分配分为RAL组和VAL组。简单随机是用计算机生成的随机数字表。3.终点事件其中一个主要终点事件是3年的生存期。3年期OS被定义为随机分组后3年仍然存活。第二个终点事件包括3年无病生存期(DFS)。4.统计分析统计分析主要采用的是在R语言，版本3.4-0 (R Foundation for statstical Computing)和IBM SPSS Statistics (version22)。FINDINGS•✦研究发现✦•基本信息描述1患者按照入选标准和排除标准分为机器人手术组（RAL）（181人）和视频辅助手术组（VAL）（182人）。2机器人手术组RAL的死亡人数为13人，主要死亡原因为肺癌，视频辅助手术组的死亡人数为20人，主要死亡原因为肺癌，两者并没有统计学上的差异。3OS的中位随访时间为61.0个月，RAL组和VAL组相比在OS和DFS上并没有统计学的差异。1.研究分组和入选标准363名患者按照入选标准和排除标准分为机器人（RAL）（181人）和视频辅助手术组（VAL）（182人）。（图1）图12.患者的基本信息机器人手术组（RAL）和视频辅助手术组（VAL）的基本信息如下（图2）图23.患者死亡人数与原因机器人手术组（RAL）的死亡人数为13人，主要死亡原因为肺癌，视频辅助手术组（VAL）的死亡人数为20人，主要死亡原因为肺癌，两者并没有统计学上的差异（图3）。图34.OS和DFSOS的中位随访时间为61.0个月，RAL组和VAL组相比在OS上并没有统计学的差异，两者在DFS上也没有统计学的差异。图4DISCUSSION•✦研究讨论✦•研究局限性1该文章计算样本时大小，显著性水平为单侧5%，但是实际上是5%的双边显著性水平研究方案。2这是一个单中心的实验研究，没有多中心的实验研究有说服力，而且医生的手术水平也需要考虑进去。3招募的病人主要是I期的，不能代表其他II期和III期的病人。参考文献[1] Zhenyi Niu, Yuqin Cao,Mingyuan Du,Siying Sun, Yan Yan,Yuyan Zheng, Yichao Han et al. Robotic-assisted versus video-assisted lobectomy for resectable non-small-cell lung cancer: the RVlob randomized controlled trial. eClinicalMedicine 2024;74:102707. doi.org/10.1016/j.eclinm.2024.102707.END文案 | 许唯伟排版 | 许唯伟审核 | 姜笑南发布｜姜笑南世界生命科学大会RECRUIT关注我们，获取生命科学学界前沿｜促进更多的学术交流与合作业界前沿｜促进更快的产品创新与应用政策前沿｜促进更好的治理实践与发展

INTRODUCTION•✦研究介绍✦•研究背景Background肿瘤边界的高精度成像一直是临床肿瘤切除手术中的关键难题。 传统方法如视觉检查或术前影像学评估往往难以准确判断肿瘤边界，导致切除不彻底或过度切除，从而影响患者预后。近年来，荧光成像技术因其非侵入性、高灵敏度、实时性和高空间分辨率等优势，成为肿瘤边界成像的有力工具。然而，传统的荧光探针在肿瘤诊断中存在局限性，例如：缺乏特异性： 一些肿瘤标志物在正常组织中也有表达，导致假阳性信号，难以准确区分肿瘤和正常组织。信躁比低： 荧光信号易受正常组织代谢的影响，难以在体内获得清晰的肿瘤图像。为了克服这些挑战，本文报道了一种基于肿瘤“攻防系统”的“攻防一体化”（ODI）策略，用于设计可激活的荧光探针，实现肿瘤边界的高精度成像。肿瘤的生存和发展需要“攻”和“防”两种机制共同发挥作用，攻： 肿瘤需要“进攻者”支持其侵袭性，例如肿瘤侵袭性肽酶，如氨基肽酶N（APN）。防： 肿瘤需要“防御者”抵抗缺氧、药物刺激和免疫系统识别，例如硫化氢（H2S）、硝基还原酶（NTR）和NAD(P)H：醌氧化还原酶1（hNQO1）。研究目的Objectives通过结合肿瘤“攻防系统”的多维特征，提高探针的特异性和信号背景比，设计可激活的荧光探针，实现肿瘤边界的高精度成像， 即准确区分肿瘤组织和正常组织，为临床肿瘤切除手术提供实时辅助。CONTENTS•✦研究内容✦•研究亮点1、探针设计合成一系列基于ODI策略的荧光探针ANX（ANR、ANS、ANQ，FANQ），其中ANR响应hNQO1/APN、ANS响应NTR/APN，ANQ和FANQ响应H2S/APN。并合成对照探针ANP（无防御识别位点）和AN（基于肿瘤单侧特征的APN探针）。（图1）2、体外验证通过荧光光谱、高效液相色谱和质谱分析等方法，验证探针的响应机制和特异性。（图2）3、细胞和体内成像利用共聚焦显微镜观察探针在肿瘤细胞和正常细胞中的荧光信号，评估探针的细胞水平特异性。通过静脉注射探针，在小动物活体成像系统辅助下，评估探针在健康小鼠和荷瘤小鼠体内的成像性能。4、临床样本应用将探针应用于临床肝细胞癌（HCC）样本，评估探针在区分肿瘤组织和正常组织方面的性能。图1 荧光探针的设计策略图2 探针的体外光谱响应结果RESULTS•✦研究结果✦•基本信息描述1. ODI策略有效提高探针特异性与传统的基于肿瘤单侧特征的荧光探针相比，ODI策略探针在区分肿瘤细胞和正常细胞方面表现出更高的特异性。这是因为ODI策略探针需要同时识别肿瘤“攻防系统”的多个特征，才能被激活并发出荧光信号，有效降低了来自肝脏和肾脏等代谢活跃器官的假阳性信号。（图3）2. FANQ探针具有更高的信号背景比FANQ探针在肿瘤微环境中表现出更高的去质子化倾向，从而提高了信号背景比。实验结果表明，FANQ探针在荷瘤小鼠和临床HCC样本中均表现出更高的信号背景比。例如，在荷瘤小鼠模型中，FANQ探针的肿瘤与正常组织之间的信号强度比（T/N）高达3.29，而传统探针FAN的T/N仅为1.65。（图4）3. FANQ探针实现肿瘤边界的高精度成像荷瘤小鼠中，FANQ探针实现了高特异性和高分辨率成像，清晰地勾勒出肿瘤边界，为临床肿瘤切除手术提供实时辅助。（图4）临床HCC样本中，FANQ探针能够清晰地勾勒出肿瘤边界，并将其与周围正常组织区分开来。例如，FANQ探针在HCC肿瘤组织中的荧光强度比周围正常组织高3倍以上，且荧光边界清晰可见。（图5）上述结果与传统的病理学检查结果一致，表明FANQ探针在临床应用中具有良好的准确性和可靠性。4. ODI策略探针的应用潜力ODI策略探针不仅能够用于肿瘤成像，还可以用于肿瘤诊断、治疗监测和药物筛选等领域。首先，ODI策略探针可以用于检测肿瘤组织中特定的标志物，从而辅助肿瘤诊断和分类。例如，ANQ探针可以用于检测肿瘤组织中hNQO1和APN的表达水平，从而辅助HCC的诊断和分类。其次，ODI策略探针还可用于监测肿瘤治疗过程中的变化，例如肿瘤体积的变化、肿瘤血管生成的情况等，从而评估治疗效果。例如，FANQ探针可以用于监测HCC肿瘤体积的变化，从而评估治疗效果。此外，ODI策略探针还可以用于筛选具有肿瘤靶向性的药物，从而提高肿瘤治疗的疗效和安全性。例如，ODI策略探针可以用于筛选能够抑制肿瘤“攻防系统”的药物，从而提高肿瘤治疗的疗效。图3 FANQ探针能降低肝脏和肾脏等代谢活跃器官的假阳性信号图4 FANQ探针在荷瘤小鼠中实现高特异性和高分辨率成像            图5 FANQ探针在临床HCC样本中清晰地勾勒出肿瘤边界DISCUSSION•✦研究讨论✦•研究局限性虽然ODI策略探针在肿瘤成像方面展现出巨大的潜力，但仍存在一些局限性需要进一步研究。首先，目前对ODI策略探针在体内的代谢途径了解有限，需要进一步研究其代谢产物、代谢途径以及潜在的毒性作用。这有助于评估探针在临床应用中的安全性，并为优化探针结构提供理论依据。其次，ODI策略的普适性需要在不同类型肿瘤中进行验证。例如，需要研究ODI策略探针在乳腺癌、肺癌等不同类型肿瘤中的成像性能，并探索针对其他肿瘤标志物的ODI策略探针设计。再者，ODI策略探针的制备工艺相对复杂，成本较高，限制了其大规模生产和临床应用。需要进一步优化制备工艺，降低成本，使其更具市场竞争力。参考文献[1] Yang Shen, Wei Li, Zhixuan Zhou, Junchao Xu, Yuhang Li, Haiyan Li, Xudong Zheng, Sulai Liu, Xiao-Bing Zhang，Lin Yuan, Dual-Locked Fluorescent Probes Activated by Aminopeptidase N and the Tumor Redox Environment for High-Precision Imaging of  Tumor Boundaries，Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e202406332.END文案 | 陆细刚排版 | 陆细刚审核 | 陆细刚发布｜姜笑南世界生命科学大会RECRUIT关注我们，获取生命科学学界前沿｜促进更多的学术交流与合作业界前沿｜促进更快的产品创新与应用政策前沿｜促进更好的治理实践与发展