近日，生命科学学院分子识别与生物传感研究中心李根喜教授团队的研究工作取得两项重要进展，研究成果均以上海大学为第一单位分别发表在国际著名学术期刊Journal of the American Chemical Society和Angewandte Chemie International Edition。
第一项成果是关于乳腺癌干细胞表型检测的新方法。乳腺癌是全球女性发病率、死亡率最高的癌症之一。乳腺癌干细胞是乳腺癌肿瘤中存在的小部分具有再分化和自我更新能力的癌细胞，与乳腺癌的转移与复发密切相关。为了精确区分乳腺癌中的干细胞亚群，研究团队提出一种基于原位可编程DNA回路（programmable DNA circuit，PDC）的电化学方法，通过在细胞膜界面DNA自组装构建具有特定拓扑结构的纳米核酸探针，准确呈现乳腺癌干细胞表面生物标志物的表达特征，实现了乳腺癌干细胞的超灵敏表型分析（如图1所示）。
该工作所构建的电化学方法可以在较宽的线性范围（1×102~ 5×106个细胞）内灵敏地检测乳腺癌干细胞，检测限可达42个细胞，并且表现出理想的准确性和可靠性。同时，以具有干性表型的三阴性乳腺癌细胞MDA-MB-231为靶点，采用两种逆转药物二甲双胍和盐霉素来改变细胞的干细胞样表型，研究团队证明了该方法在乳腺癌药物治疗监测中的潜在用途。此外，通过在小鼠模型中建立MDA-MB-231和MCF-7原位异种移植瘤，证明该方法可以准确地确定小鼠乳腺肿瘤组织中的干细胞亚群比例，展现出良好的临床应用前景。该工作是首次采用电化学技术鉴定乳腺癌的干细胞亚型，具有低成本、简单和高效的优点，有望为乳腺癌的精准诊疗提供有益的技术支持。相关成果以“In situ programmable DNA circuit-promoted electrochemical characterization of stemlike phenotype in breast cancer”为题发表在Journal of the American Chemical Society（DOI: 10.1021/jacs.1c06436）。生命科学学院青年教师曹亚为论文第一作者，李根喜教授、赵婧教授为论文共同通讯作者。
第二项成果是关于分子印迹识别技术。分子印迹技术是设计人工酶抑制剂最有前途的策略之一，然而，分子印迹酶抑制剂的研究目前仍处于初级阶段，在细胞调节方面的应用也很少。我校李根喜教授团队与江苏大学潘国庆教授以及法国贡比涅技术大学Karsten Haupt教授团队合作，采用固相导向印迹策略，成功合成了两种分子印迹酶抑制剂，分别对胰蛋白酶和血管生成素表现出较高的识别特异性和有效抑制效应，并能有效抑制胰蛋白酶诱导的细胞损伤和血管生成素诱导的癌细胞增殖，具有作为疾病治疗药物的巨大潜力（如图2所示）。相关成果以“Evolution of Molecularly Imprinted Enzyme Inhibitors: From Simple Activity Inhibition to Pathological Cell Regulation”为题发表在Angewandte Chemie International Edition杂志（DOI: 10.1002/anie.202106657），青年教师许婧靓为论文第一作者，潘国庆教授和Karsten Haupt教授为论文共同通讯作者。
我校生命科学学院李根喜教授团队以分子识别为基础，聚焦界面分子组装、生物传感设计，从而建立了一系列针对癌细胞、肿瘤相关蛋白质、微小RNA等疾病标志物分析的新方法，以期为癌症等重大疾病的早期诊断提供技术支持。该团队近5年在Nat. Commun.、JACS等高水平学术期刊发表研究论文80余篇（其中半数属一区杂志），3位青年教师获得上海市浦江学者等人才称号，4位研究生获得上海大学校长奖学金。以上两项研究工作得到了国家自然科学基金委、上海市科委的大力支持，在此一并表示感谢。
文章链接：
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.1c06436
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/ange.202106657
（撰稿：许婧靓）
