科學(xué)島團(tuán)隊(duì)開發(fā)適配體-SERS探針技術(shù)觀測(cè)PD-L1相關(guān)生物過程

近期，中國科學(xué)院合肥物質(zhì)院智能所黃青研究員課題組在研發(fā)適配體-表面增強(qiáng)拉曼光譜（Aptamer-SERS）技術(shù)用于免疫檢查點(diǎn)分子（Immune Checkpoint Molecules）檢測(cè)方面取得重要進(jìn)展，研究成果發(fā)表在國際著名期刊Analytical Chemistry上。

PD-1 (programmed cell death protein 1) 全名為程序性死亡受體1，是人體的一種重要的免疫抑制分子，PD-L1是它的配體蛋白分子，兩者都是免疫檢查點(diǎn)分子。免疫檢查點(diǎn)是免疫系統(tǒng)抑制性通路， 由配體/受體相互作用所調(diào)控 ，對(duì)于維持自身免疫耐受 、調(diào)節(jié)生理性免疫應(yīng)答起重要作用，目前在抗腫瘤免疫檢查點(diǎn)治療（Immune Checkpoint Therapy： ICT）方面?zhèn)涫荜P(guān)注。因此，對(duì)PD-1和PD-L1表達(dá)動(dòng)態(tài)過程進(jìn)行精準(zhǔn)探測(cè)，并揭示相關(guān)調(diào)控因素及其關(guān)系，這在ICT中是至關(guān)重要的。

黃青研究團(tuán)隊(duì)近年來發(fā)展了基于適配體-SERS技術(shù)，開發(fā)了一系列生物標(biāo)志物特異性探針，例如：IL-6（Sensors & Actuators: B. Chemical 2021，334： 129607 ）、miR-122（ACS Applied Bio Materials，2021，4：8386）以及PD-L1（Biosensors and Bioelectronics: X，2022，12：100177）等。在本項(xiàng)工作中，他們利用基于PD-L1適配體-SERS的活細(xì)胞探針，探測(cè)了PD-L1在多種細(xì)胞不同狀態(tài)下的動(dòng)態(tài)表達(dá)特征。研究結(jié)果顯示，PD-L1表達(dá)受到細(xì)胞代謝過程和細(xì)胞因子的影響，而且不同細(xì)胞對(duì)于PD-L1的表達(dá)模式存在明顯差異，且呈現(xiàn)出時(shí)間依賴性變化。值得關(guān)注的是，一些促炎細(xì)胞因子如IL-6、IFN-γ和IL-4等會(huì)加強(qiáng)PD-L1的表達(dá)，但細(xì)胞種類和狀態(tài)不同其時(shí)間變化進(jìn)程有所不同；此外，在乏葡萄糖環(huán)境中，癌細(xì)胞PD-L1表達(dá)其變化程度明顯高于正常細(xì)胞。

這項(xiàng)研究不僅拓展了適配體-SERS生物標(biāo)記技術(shù)及在ICT中的應(yīng)用，同時(shí)也為免疫檢查點(diǎn)動(dòng)態(tài)變化過程及相關(guān)調(diào)控因素的研究提供新的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及認(rèn)識(shí)。

圖 1. 基于適配體-SERS探針技術(shù)觀測(cè)細(xì)胞中影響PD-L1表達(dá)的生物過程