B 细胞白血病是常见的血液肿瘤之一，大量患者在治疗过程中会出现药物耐药并导致病情复发。药物耐药与特定的分子特征有关，其中功能性趋化因子受体（如 CXCR3 和 CXCR5）的共表达作为重要的生物标志物，对于侵袭性和治疗反应具有预测价值。尽管这些生物标志物的重要性已被广泛认识，但目前尚缺乏能够选择性靶向药物耐药型白血病 B 细胞化学策略。为了应对这一挑战，爱丁堡大学Marc Vendrell课题组研究人员开发了一种基于生物正交化学的新型可激活趋化因子平台，用于实时成像药物耐药型 B 细胞白血病。如何通过化学手段实现对药物耐药型白血病 B 细胞的选择性标记研究人员选择了两种人类趋化因子——CXCL13（CXCR5 的配体）和 CXCL10（CXCR3 的配体），并通过它们的 C 端引入了生物正交化学基团。具体来说，使用了带有四嗪-BODIPY 荧光团的 CXCL13 和带有 BCN 基团的 CXCL10。当这两种趋化因子衍生物分别与它们对应的受体结合并被内吞后，四嗪和 BCN 之间的快速反应会触发荧光信号的产生，从而实现了对 CXCR5+ CXCR3+ 耐药 B 细胞的特异性标记。通过优化四嗪-BODIPY 荧光团和 BCN 活化剂对，研究人员实现了在几分钟内达到 40 倍的荧光放大效果，并在无需洗涤的情况下达到了显微镜下的信噪比 >350。这表明该系统具有高度的灵敏度和特异性。实验结果显示，只有在 WSU-NHL 细胞（一种已知表达 CXCR5 和 CXCR3 的耐药型 B 细胞白血病细胞系）中观察到了荧光信号，而 Raji 细胞（一种不表达这些受体的敏感型 B 细胞白血病细胞系）则没有荧光信号。这证明了该平台在区分不同亚群的白血病 B 细胞方面具有高度的选择性和敏感性。
此外，该研究还展示了 hCXCL13-5 和 hCXCL10-BCN 组合在活细胞中的应用潜力，包括流式细胞术的时间进程分析和共聚焦显微镜成像。值得注意的是，这种组合能够快速且选择性地进行细胞内标记，特别适用于区分药物耐药型 B 细胞与药物敏感型 B 细胞。
综上所述，该研究设计了一个新的生物正交成像平台，该平台基于快速的趋化因子连接技术，首次实现了对药物抵抗型白血病 B 细胞亚群的选择性标记。
这一模块化的标记策略不仅具有高度的灵活性和通用性，可以扩展到其他具有不同趋化因子特征的免疫细胞和其他受体对（例如 G 蛋白偶联受体、生长因子），而且为开发新的活细胞免疫表型技术铺平了道路，有助于提高血癌的预后评估和个性化治疗水平。此外，该平台还有望应用于点击释放策略，实现对肿瘤细胞亚群的精准药物递送。
原文链接：
https://doi.org/10.1021/jacs.4c12035
