8月30日，重庆医科大学检验医学院、临床检验诊断学教育部重点实验室胡小蕾副教授团队在国际学术期刊《Chemical Engineering Journal》发表题为“Virtual screening reveals fluorescent probes for detecting Pan-Zinc center activity in serum MMPs: A potential biomarker for early tumor screening”的研究论文。

肿瘤生物标志物如CA125、CA15-3、CA19-9和CA72-4被广泛用于监测某些癌症的进展和治疗，然而它们都不是肿瘤的早筛的特异性标志物。一直以来，肿瘤早筛生物标志物的发现一直受到肿瘤研究者们的广泛关注。基质金属蛋白酶 (MMPs)是一类锌依赖性的蛋白水解酶，可降解细胞外基质 (ECM) ，在肿瘤侵袭转移中起关键性作用。但一直以来MMPs并不能作为肿瘤检测和筛查指标，因为很多研究表明，肿瘤生长过程中是多个MMP亚型的协同作用，只检测单个MMP亚型的活性并不具有临床参考意义。但在实际的临床肿瘤筛查中，无法对临床样本中的20多种MMP亚型逐一进行检测。

该研究通过高斯等理论计算，筛选出一种新的荧光探针C9 (8-羟基喹啉-5-磺酸的氮氧化物)，用于特异性检测MMPs的泛锌离子中心活性(PZCA-MMPs)。先前研究表明，MMPs通过特定蛋白酶（激活剂）的切割暴露出活性位点上的锌离子，并且形成一个锌离子不饱和配位位点。催化过程中，锌离子作为路易斯酸，通过锌离子不饱和配位点与底物中的羰基氧原子配位，降低底物的反应能垒。协助水分子攻击底物的肽键，完成切割。因此，PZCA-MMPs可以代表MMPs的整体催化活性。

该研究证实了荧光探针C9可以检测血清中的PZCA-MMPs，并且也能够对细胞中的MMPs进行荧光成像。并且通过实验排除了血清中的金属离子（Mg²⁺、Zn²⁺等）、血清蛋白（BSA等)和其他金属蛋白（SOD、TF、HPX、CP）对C9的信号干扰。在38例健康对照和102例乳腺肿瘤患者血清样本的对比分析中，PZCA-MMPs在ROC曲线下的区分度(AUC)为0.9377，超过现有的肿瘤生物标志物。它还可以有效区分转移和非转移患者(*P<0.05)。因此，该研究为肿瘤筛查提供了一种潜在的生物标志物。同时，为新生物标记物的探索提供了一个高效和低成本的新策略。

我校检验医学院胡小蕾副教授、施琼教授、附一院乳腺外科王元元副主任医师为本文通讯作者，鞠尚、向熠、谢亚均副教授、左蕾为第一作者，该研究同时得到了重庆医科大学检验医学院张伶教授、药学院周辉教授，重庆大学王震副教授和李沙瑜教授的大力协助，并获得国家自然科学基金、重庆市卫生健康委员会与科学技术局联合项目的资助。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2024.155319