在今天的“医学黑科技”中，小编将介绍另一种基于酶激活的荧光分子探针，在详细展开之前，需要先介绍一种荧光染料：羟甲基罗丹明绿（hydroxymethyl rhodamine green，HMRG）。HMRG 有两副面孔：乙酰化羟甲基罗丹明绿（Ac-HMRG）是螺环化分子，无色、无荧光；而去乙酰化的 HMRG 在激发下则能发出强烈的荧光，最大发射波长约 500nm。

研究人员利用这一转换机制，将 HMRG 与多种酶的底物肽结合起来，构建了可被特定酶激活的荧光探针，如亮氨酸氨基肽酶（Leu-HMRG）、β-半乳糖苷酶（βGal-HMRG）、γ-谷氨酰转移酶（gGlu-HMRG）和组织蛋白酶（ZFR-HMRG）等。由此可看出利用 HMRG 能构建出靶向各种癌症的探针。

今天我们着重介绍靶向 γ-谷氨酰转移酶的 gGlu-HMRG。

γ-谷氨酰转移酶

有些氨肽酶在癌症中会过表达，比在正常组织中活性升高。γ-谷氨酰转移酶（g-glutamyltranspeptidase，GGT）就是其中一员。GGT 是结合在细胞表面的一种酶，主要参与细胞中谷胱甘肽的稳态维持，有研究表明，GGT 在宫颈癌和卵巢癌等肿瘤中过表达，主要参与肿瘤进展、侵袭和对药物的耐药性产生。

gGlu-HMRG 是亲水性的，通常情况下，gGlu-HMRG 无法穿透细胞膜，而仅在遇到癌细胞表面的 GGT 后，才会被酶水解产生能发出强烈荧光信号的 HMRG，HMRG 的疏水性使其能够穿透细胞膜，聚集于癌细胞的溶酶体中，进一步增强癌细胞中的荧光信号。

卵巢癌腹膜病灶探测

目前，研究人员已利用该探针已进行了一系列临床前动物研究。研究人员利用腹膜卵巢癌模型，将 gGlu-HMRG 探针喷涂于腹膜表面，数分钟就可发出强烈荧光，而一般的可激活探针往往需要数小时、甚至数天的时间。此外，探针还可以检测到 1mm 左右的微小病灶，特异性和灵敏度均达 100%。

术中切除样本即时诊断

术中离体组织的病理诊断十分重要，目前术中冰冻切片可在 30 分钟内出结果，但快速冰冻切片的质量和准确度尚有待提高，因此人们需要更便捷、更准确的术中病理即时诊断方法。

研究人员探索了 gGlu-HMRG 探针在乳腺癌离体组织检测上的应用。他们将探针涂抹于新鲜样本的表面，然后观察样本的荧光强度。结果表明，尽管正常乳房组织有自发荧光，但自发荧光与 gGlu-HMRG 的荧光有所差别，而后者的荧光强度也会随着时间逐渐增加。

最后通过 HE 染色确定，gGlu-HMRG 荧光区域与肿瘤病变重合，表明探针可特异性检测肿瘤区域。此外，荧光还能探测到 1mm 左右的微小病变。尽管这一方法存在着背景荧光的问题，但它可以帮助医生在 5 分钟内迅速做出判断，而且操作简单，很容易应用于手术室场景。