分享一篇發表在JACS上的文章，題目是“Pretargeted Multimodal Tumor Imaging by Enzymatic Self-Immobilization Labeling and Bioorthogonal Reaction”，通訊作者有三位，分別是來南京大學的葉德舉教授，來自華東理工大學的謝賀新教授和來自江蘇原子醫學研究所的林建國老師，研究方向分別為多模態分子成像、藥物化學以及放射性探針研發。
腫瘤預靶向策略利用生物正交反應對細胞膜進行兩步標記，為目標細胞的成像和干預提供時間和空間上的可操作性。目前腫瘤預靶向的主要方法是非天然糖的代謝標記，具有標記時間長、探針被代謝清除導致損失、正常細胞吸收非天然糖導致脫靶效應等等。醌類物質(quinone methide, QM)可以被光或酶誘導原位產生活性親電試劑并通過親核加成反應標記臨近的蛋白質，近年來主要被用于蛋白質共價標記。基于此，作者借助基于QM的酶促自錨定策略，設計了一種堿性磷酸酶(alkaline phosphatase, ALP)響應的含有反式環辛烯(trans-cyclooctene, TCO)官能團的小分子P-TCO作為預靶向探針，進行第一步酶促的腫瘤預靶向E-SIM，再通過第二步生物正交反應實現多種報告基團的安裝和富集，發展了腫瘤預靶向多模態成像方法。
P-TCO探針主要由三部分構成：（1）磷酸基團，（2）在去磷酸化后，能夠通過1,4或1,6-消除反應形成QM的不穩定固定支架，（3）生物正交TCO基團。在合成探針后，作者首先通過體外實驗證明了P-TCO 能夠在 ALP 酶催化作用下，共價結合溶液中存在的高濃度的牛血清白蛋白(bovine serum albumin, BSA)，接著與隨后加入的含有四嗪(Tz)官能團的分子發生快速的生物正交反應，從而將FITC熒光分子、GFP或順磁性GdNPs納米顆粒高效標記到BSA上。
在隨后的細胞實驗中，作者證明了P-TCO可以對ALP陽性的Hela細胞的細胞膜蛋白進行標記。接下來，作者利用P-TCO和IR780-ZW-Tz探針對Hela荷瘤小鼠進行了腫瘤成像，在P-TCO注射2 h后注射IR780-ZW-Tz，發現用P-TCO處理的腫瘤在IR780-ZW-Tz注射后0.5小時顯示出強烈的NIR熒光，持續超過24小時，并且可以被ALP抑制劑抑制。
作者還將P-TCO策略用于PET成像。作者通過將NODA-Tz與放射性核素68Ga3+螯合合成了[68Ga]-Tz，并在Hela細胞和小鼠荷瘤模型中證明了成像效果，實現了PET和近紅外熒光雙模態成像，適用于術前PET成像和術中熒光引導手術。最后，作者利用P-TCO捕獲Tz修飾的海腎熒光素酶(RLuc-Tz)進行BL成像，并在Hela、HepG2細胞中進行了驗證，在小鼠模型中實現了HepG2-fLuc腫瘤的腹膜轉移模型的預靶向BL成像。
?總之，作者利用基于酶促自錨定的腫瘤預靶向該策略，在高度動態和復雜的體內環境中快速地將高密度生物正交探針特異性地安裝在腫瘤細胞膜上進行預靶向，再通過第二步生物正交反應實現多種報告基團的安裝和富集，實現了有效的腫瘤成像。
