适配体在脑肿瘤精确诊断和荧光引导手术中的潜在应用

胶质瘤或胶质瘤是成人最常见和最具侵袭性的脑肿瘤。脑肿瘤的初步诊断通常基于MRI、CT或PET/CT，在肿瘤切除或组织活检后通过组织病理学、免疫组织化学和分子分析进一步证实。目前成像技术的低特异度不能可靠地区分胶质瘤，甚至肿瘤复发病变和治疗相关的组织转化。

根据世界卫生组织的最新分类，成人型弥漫性胶质瘤按细胞来源分为星形细胞瘤(I-IV级)、少突胶质瘤和野生型胶质母细胞瘤(GBM)。胶质瘤在组织学上被归类为恶性程度最高的IV级星形细胞瘤。目前，诊断胶质瘤及其亚型最可靠的方法是组织活检，这是一种高侵入性和高风险的复杂程序。

图片来源: https://doi.org/10.1016/j.omtn.2023.03.015.

近日，来自克拉斯诺亚尔斯克国立医科大学的研究者们在Molecular Therapy: Nucleic Acids杂志上发表了题为“Development of DNA aptamers for visualization of glial brain tumors and detection of circulating tumor cells”的综述性文章，该研究总结了用于脑胶质瘤可视化和循环肿瘤细胞检测的DNA适配子的研究进展。

在本研究中，研究者提出了能够在体外、体外和体内与神经胶质瘤细胞特异性结合的DNA适配子，用于中枢神经系统肿瘤的可视化诊断。研究者采用了一种改进的配基系统进化过程，通过对细胞的指数富集法进行系统进化，选择了与手术后的人神经胶质原发肿瘤而不是与健康的脑细胞和脑膜瘤相结合的适体。

利用生物信息学工具对ssDNA池进行了测序和分析，并根据它们的结合能力确定了最佳的适体；利用小角X射线散射和分子建模确定了铅适体(Gli-55和Gli-233)的三维结构；通过质谱仪分离和鉴定了适体的分子靶蛋白。

通过分子动力学模拟验证了Gli-233与靶蛋白的潜在结合部位和翻译后修饰的作用。用抗胶质瘤适配子Gli-233和Gli-55检测液体活检中的循环肿瘤细胞。

适配体结合的体外评价

图片来源: https://doi.org/10.1016/j.omtn.2023.03.015

尽管18F标记的氟乙基酪氨酸和11C标记的甲基L蛋氨酸等先进的成像技术和可靠的放射性药物和氨基酸PET示踪剂已经问世，但胶质瘤的鉴别诊断、复发和治疗相关的变化仍然是一个悬而未决的问题。

以适配子为基础的针对侵袭性脑瘤的放射性药物可以充分提高诊断水平。在本研究中，研究者证明了适体可以很容易地被11C放射性核素修饰，并用于脑胶质瘤及其转移的PET/CT成像。然而，由于需要现场回旋加速器，[11C]适配子的使用可能会受到限制。因此，适体Gli-233和Gli-55有望用于脑胶质瘤的PET/CT成像、术中可视化和CTC特异性捕获。（生物谷 Bioon.com）

参考文献

Anna S Kichkailo et al. Development of DNA aptamers for visualization of glial brain tumors and detection of circulating tumor cells. Mol Ther Nucleic Acids. 2023 Mar 24;32:267-288. doi: 10.1016/j.omtn.2023.03.015.