肾脏相关疾病的发生在早期通常没有临床症状，但随着肾脏疾病进一步发展可能导致严重的肾功能衰竭，因此对于肾脏疾病的早期检测与及时医疗干预尤为重要。临床对于肾脏疾病的筛查方法依赖于测定血尿素氮和肌酐，然而这些标志物在早期肾损伤时没有明显变化，血清检出时往往已经发生不可逆的肾小球功能丢失。而MRI、PET、CT等成像技术由于成本高、可及性低或存在较大的辐射危害，不适用于早期肾损伤筛查。

基于近红外二区（NIR-II）荧光在活体成像研究中表现出的独特优异性，近日，我系张凡教授研究团队（http://nanobiolab.fudan.edu.cn/）提出了一种基于NIR-II发光的高效肾脏靶向成像策略。传统近红外荧光探针在注射到活体中会被肝脏迅速捕获，难以实现肾脏成像。张凡团队报导，利用极性大的多肽（KTP5）可以调节分子探针的代谢途径，使分子逃避肝脏摄取，进而高效稳定的靶向于肾脏。这种多肽介导的肾脏靶向策略对于多种有机染料与超小无机纳米颗粒（<5 nm）均表现出类似效果。此外，利用FDA批准的ICG荧光分子与超小金团簇（~2 nm）分别键合在KTP5的端基和侧链可以构建一种OFF-ON型响应探针，能够高灵敏检测早期肾损伤产生的活性氧，从而实现早期肾损伤检测。利用多肽介导的探针在肾脏部位的稳定靶向作用，这一探针能够用于指导化疗药物顺铂的使用，辅助评估化疗过程中的肾损伤进程从而及时调整化疗方案和实行肾保护医疗干预。这一研究成果以“A Promising NIR-II Fluorescent Sensor for Peptide-Mediated Long-Term Monitoring of Kidney Dysfunction”为题发表于《德国应用化学》 (Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 15809-15815.)。课题组博士生陈莹为论文第一作者。

该工作得到了复旦大学化学系、复旦大学先进材料实验室、聚合物分子工程国家重点实验室、上海市分子催化与功能材料重点实验室、国家重点研发项目、国家自然科学基金杰出青年基金、上海市科学技术委员会重点基础研究项目。  

      全文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202103071

图1. （A）多肽介导的NIR-II荧光探针用于肾损伤成像示意图。（B）多肽介导的肾靶向NIR-II探针成像与早期肾损伤检测结果。