一、研究问题
尽管各种抗癌新技术的发展，耐药性仍然是临床前的和临床治疗领域中的主要障碍。肿瘤治疗中的耐药机制是多方面的，在某些类型中的肿瘤组织和抗肿瘤药物中，耐药机制主要与细胞内谷胱甘肽-s-转移酶的过度表达有关。GSTs是多种组织中的关键酶，能够催化谷胱甘肽与多种内源性和外源性化合物的结合，进一步促进其排出。许多文献报道通过抑制谷胱甘肽-s-转移酶而克服抗肿瘤药物的耐药性，但耐药性的生物学机制仍然十分复杂。因此，准确、灵敏地测定各种癌细胞和癌症治疗中的GSTs活性是非常必要的。
用紫外-可见吸光率分光镜检查、放射免疫测疫(RIA)和酶联免疫分析法(ELISA)可以检测谷胱甘肽硫转移酶的活性。但是，由于这些方法在体内的可操作性较低，因此受到限制。目前，有机反斯托克斯材料包括双光子吸收材料和频率上转换发光材料。为了实时检测活体癌细胞和肿瘤中的各种生物标志物酶，有机小分子酶的荧光探针获得了越来越多的关注。 与传统荧光探针相比，具有低能量长波长激发和短波长发射的特点，可以避免染料的光致漂白，光损伤，降低自发荧光，加深渗透深度，因此频率FUCL正成为一个更加有利的工具，可以用于实时监测细胞谷胱甘肽硫转移酶的活性水平，对进而阐明耐药机制和指导合理用药具有重大意义。酶的活性水平，对进而阐明耐药机制和指导合理用药具有重大意义。
二、研究手段
在这项工作中，我们设计并合成了一个近红外FUCL探针NRh-NDs,使用碱性蕊香红衍生物作为荧光基团，并与2,4-二硝基苯磺酰基作为GSTs的位点连接。2,4-二硝基磺酰基通过光子诱导电子转移（PET)机制将荧光集团的NRh-NDs淬灭。在GSTs的催化作用下，2,4-二硝基苯磺酰基被GSH催化，PET过程得到缓解，FUCL信号得到增强。NRH-NDs对GSTs具有较高的选择性和灵敏度。同时，NRh-NDs在850nm激发下显示出明显的上转换发光信号，并用于U87、MCF-7、A549细胞和不同抗肿瘤药治过MCF-7细胞的GSTs成像。因此，NRH-NDs可以应用于揭示GSTs和抗肿瘤药耐药性之间的关系。
三、综述
GST荧光探针的研究进展
摘要： 随着近代科学技术的发展，荧光探针因其具有背景干扰低，细胞损伤小，样品穿透力强，灵敏度高等优点，已被用于分子识别，医学诊断，生物分子检测及生物成像等领域。本综述介绍了不同方法构建GST荧光探针，用以检测谷胱甘肽硫转移酶的活性来克服抗肿瘤药物的耐药性，同时指出其亟待解决的问题，通过新技术的发现和新设备的应用，有望在生物应用中有进一步的发展。
关键词：GST；荧光探针；肿瘤药物耐药性
生物体内分布着许多种活性小分子，例如，活性氧类、活性氮类、氨基酸、核苷酸及各种酶类等。这些小分子参与了各种生理病理过程，在某些外部刺激性，细胞的生理代谢过程发生改变的同时，也会伴随着细胞内活性小分子的改变，影响细胞生理过程中酶、蛋白质的表达，从而导致机体炎症，组织过氧化、DNA损伤甚至发生癌变。[1-3]所以检测它们的水平变化可以作为衡量细胞增殖、代谢过程的重要指标，对于疾病诊断和早期治疗具有重大意义[4]。 GSTs是种重要的谷胱甘肽相关酶，位于胞浆和细胞核内，参与解毒，药物代谢,氧化还原调节，免疫过程。此外，GSTs作为癌症治疗的重要靶点，参与了肝瘤等多种癌症的发生发展。目前已成为抗癌药物筛选的重要靶点。然而，这种酶的过度表达可以通过催化GSH与抗癌药物的结合来诱导肿瘤的耐药性。因此，追切需要建立-系列GSTs活性检测方法，用于GSTS抑制剂的发现和筛选，以利于提高抗癌药物的治疗效果。
