近日，中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院合成生物學(xué)研究所嚴(yán)飛研究員團(tuán)隊(duì)在 Small期刊發(fā)表了題為：Ultrasound Molecular Imaging of Epithelial Mesenchymal Transition for Evaluating Tumor Metastatic Potential via Targeted Biosynthetic Gas Vesicles的研究論文。

該工作利用生物合成的納米氣囊實(shí)現(xiàn)了對(duì)腫瘤上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化（EMT）動(dòng)態(tài)變化的超聲分子成像，為評(píng)估腫瘤轉(zhuǎn)移潛力提供了新方法。

上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化（Epithelial Mesenchymal Transition，EMT）是驅(qū)動(dòng)腫瘤轉(zhuǎn)移的重要因素。研究表明，EMT演變過程中伴隨著多種分子標(biāo)志物的變化，其中“鈣黏蛋白轉(zhuǎn)換（Cadherin Switch）”是最典型的分子變化：腫瘤細(xì)胞表面E-鈣黏蛋白（E-cadherin，E-cad）的表達(dá)逐漸下調(diào)，而N-鈣黏蛋白（N-cadherin，N-cad）的表達(dá)逐漸上調(diào)。在這一過程中，腫瘤細(xì)胞逐漸失去上皮特征，獲得間質(zhì)表型，促使腫瘤細(xì)胞的侵襲轉(zhuǎn)移能力增強(qiáng)。因此，實(shí)現(xiàn)對(duì)腫瘤EMT變化的檢測(cè)對(duì)于評(píng)估腫瘤轉(zhuǎn)移潛力具有重要意義。

超聲成像作為一種成像深度高、性價(jià)比高的醫(yī)學(xué)影像方法已被廣泛應(yīng)用于臨床。近年來，微生物合成的納米級(jí)氣體囊泡（Gas vesicles，GVs）為實(shí)現(xiàn)腫瘤血管外腫瘤細(xì)胞標(biāo)志物的無(wú)創(chuàng)在體超聲分子成像檢測(cè)提供了可能。

這項(xiàng)工作中，研究團(tuán)隊(duì)首先評(píng)估了GVs的腫瘤血管滲透能力，與微米級(jí)的磷脂微泡對(duì)比，GVs能夠通過腫瘤血管內(nèi)皮間隙，進(jìn)入血管外腫瘤組織中并實(shí)現(xiàn)超聲造影成像。隨后研究團(tuán)隊(duì)利用GVs構(gòu)建了靶向E-cad/N-cad的超聲分子成像探針E-cad-GVs/N-cad-GVs，并測(cè)試了其與不同EMT狀態(tài)下腫瘤細(xì)胞的粘附能力，結(jié)果表明，E-cad-GVs/N-cad-GVs與細(xì)胞的結(jié)合效率取決腫瘤細(xì)胞的EMT狀態(tài)（圖1）。

圖1. E-cad-GVs/N-cad-GVs探針與不同EMT狀態(tài)腫瘤細(xì)胞的黏附效果