[發明專利]一種粘蛋白1及其唾液酸糖基的雙重熒光成像方法及應用

有效

• 申請號: 202010795818.2
• 申請日: 2020-08-10
• 公開（公告）號: CN111999504B
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發明（設計）人: 尹健;王曉麗;胡靜;葉雨霏
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: G01N33/68
• 分類號: G01N33/68;G01N33/574;G01N33/58;G01N33/53;G01N21/64
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 仇鈺瑩

本發明公開了一種粘蛋白1及其唾液酸糖基的雙重熒光成像方法及應用，屬于熒光成像技術領域及生物醫學領域。本發明成功構建了兩種高特異性和生物相容性的唾液酸?金納米星探針Sia?GNSs和粘蛋白1?量子點探針MUC1?QDs。通過結合使用Sia?GNSs和MUC1?QDs能特異性識別MCF?7細胞中的MUC1。本發明制備的納米探針，可以實現體外、體內和臨床乳腺癌患者組織樣本中MUC1蛋白骨架及其Sia糖基的雙重熒光成像和相對定量。本發明提供了一個簡單而有效的平臺，在臨床癌癥診斷中具有巨大的潛力。

技術領域

本發明涉及一種粘蛋白1及其唾液酸糖基的雙重熒光成像方法及應用，屬于熒光成像技術領域及生物醫學領域。

背景技術

癌癥是造成疾病負擔的主要原因，用于臨床的癌癥檢測和成像對于早期癌癥診斷、監測復發以及藥物發現和開發極為重要。通常將各種生化和成像技術，例如酶聯免疫吸附測定(ELISA)、蘇木精-伊紅(HE)染色、計算機斷層掃描(CT)或磁共振成像(MRI)結合在一起進行臨床診斷，這使分析變得復雜，導致缺乏特異性。蛋白質生物標志物的檢測可用于癌癥的識別和監測。粘蛋白1(MUC1)是一種高度糖基化的Ⅰ型跨膜O-糖蛋白，在多種腫瘤細胞的表面異常表達。MUC1分子蛋白骨架和糖鏈兩部分組成，二者通過O-糖苷鍵相連接。目前，一些以MUC1為目標的光學成像技術(例如熒光，MRI和表面增強拉曼散射)已用于癌癥檢測。由于單一生物標記物檢測不足以用于臨床診斷，因此迫切需要多重診斷方法。腫瘤相關的MUC1通常會過早被唾液酸化，正常細胞中的MUC1的聚糖鏈相比，腫瘤相關的MUC1的聚糖鏈的結構更簡單、更短。唾液酸(Sia)通常修飾表面聚糖的末端，并且研究表明唾液酸化參與了惡性轉化和腫瘤發生。為了更好地了解蛋白質的糖基化過程，研究人員開發了幾種蛋白質特異性糖基成像策略，包括熒光共振能量轉移(FRET)、化學共價識別和代謝標記等。

發明內容

本發明提供了一種基于熒光能量共振轉移(FRET)的MUC1的雙重成像的檢測工具，可同時檢測MUC1骨架及其糖基化，從而進行準確的癌癥檢測和診斷。

本發明的第一個目的是一種能實現特異性靶向識別及熒光成像的快速檢測MUC1及其Sia糖基的納米探針組合物，所述納米探針包括唾液酸-金納米星探針(Sia-GNSs)和粘蛋白1-量子點探針(MUC1-QDs)。

在一種實施方式中，所述唾液酸-金納米星探針(Sia-GNSs)是在所述金納米星(gold nanostars，GNSs)表面通過二硫鍵固定DNA1以及聚乙二醇，再將短互補單鏈DNA2與唾液酸適配體堿基互補配對，再與巰基修飾的PEG偶聯制得；所述DNA1通過堿基互補配對連有近紅外染料Cy5標記的唾液酸(Sia)適配體；所述唾液酸適配體可特異性識別粘蛋白1(MUC1)上的唾液酸。

在一種實施方式中，所述DNA1的核苷酸序列為：5’-AGGCAATCGATATAGTCACGGACTAGGCCCAGCGTC-3’-SH。

在一種實施方式中，所述DNA2的核苷酸序列為：5’-GACGCAAGTCTGAAA-3’。

在一種實施方式中，所述粘蛋白1-量子點探針(MUC1-QDs)是由量子點依次與MUC1適配體、NH₂-PEG偶聯合成，使量子點表面通過酰胺鍵固定有可與MUC1蛋白骨架發生特異性識別的MUC1適配體(MUC1-Apt)以及聚乙二醇。