细胞凋亡过程中半胱氨酸蛋白酶级联激活反应的分子成像

项目名称： 细胞凋亡过程中半胱氨酸蛋白酶级联激活反应的分子成像

项目编号： No.81201129

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 影像医学与生物医学工程

项目作者： 朱雷

作者单位： 厦门大学

项目金额： 23万元

中文摘要： 细胞凋亡是细胞程序性死亡，它在生理和病理条件下都发挥着重要的生理功能。作为抗肿瘤药物的重要分支，促细胞凋亡类药物能通过诱导肿瘤细胞的凋亡而实现对肿瘤的治疗作用。然而，临床前高通量筛选的促细胞凋亡类药物中，某些化合物即便在体外显示了很好的功效，但是在体内的表现却差强人意。有效的在细胞水平和动物模型中评价药物功效能够缩短抗癌药物筛选进程。半胱氨酸蛋白酶通路是细胞凋亡的经典信号通路之一，不同的半胱氨酸蛋白酶之间的级联活化反应导致了凋亡的最终发生。申请人在大量蛋白酶分子影像研究基础上提出：以凋亡过程中的半胱氨酸蛋白酶为靶点，利用半胱氨酸蛋白酶的特异性可活化探针，采用先进的光学分子成像技术，在细胞水平上对凋亡过程中的半胱氨酸蛋白酶级联激活反应做可视化研究，建立细胞凋亡的分子成像平台，研究的最终目的是利用此平台在细胞水平和动物模型中监测细胞凋亡过程，从而评价抗肿瘤药物在体外和体内的功效。

中文关键词： 智能探针；铁蛋白；细胞凋亡；半胱氨酸蛋白酶；光动力治疗

英文摘要： Apoptosis, or programmed cell death, is a controlled sequence of events leading to discharge of cells without releasing toxic materials to the surroundings. Under physiological conditions, apoptosis plays pivotal roles in regulating embryonic development, growth and differentiation and cause tumor cell death once triggered by chemotherapeutic drugs. Most anti-tumor drugs are taking effects by inducing cancer cell apoptosis. The development of pro-apoptosis drugs will be of great benefit to the patients. However, many pro-apoptosis drugs discovered by high throughput screening (HTS) method lose their therapy potential when applied to animal models or tested in the clinic due to the low tumor targeting or bad metastasis in vivo. Caspases are a family of cysteine-aspartic proteases involved in the process of apoptosis. Induction of apoptosis typically results in the activation of an initiator caspase such as caspase-8 or caspase-9. These caspases can then lead to the activation of the effector caspase, for example caspase-3. These caspases are responsible for the cleavage of the key cellular proteins, such as cytoskeletal proteins, which leads to the typical morphological changes observed in cells undergoing apoptosis. Although caspase imaging has been developed for years, the visualization of caspase cascade activ

英文关键词： activatable probe；ferritin；apoptosis；caspase；photodynamic therapy