合肥物质院科学岛团队开发适配体-SERS探针技术观测PD-L1相关生物过程

近期，中国科学院合肥物质院智能所黄青研究员课题组在研发适配体-表面增强拉曼光谱（Aptamer-SERS）技术用于免疫检查点分子（Immune Checkpoint Molecules）检测方面取得重要进展，研究成果发表在国际著名期刊Analytical Chemistry上，研究成果发表在分析化学类顶刊 Analytical Chemistry上，并被选为2024年第16期封面报道。

PD-1 (programmed cell death protein 1) 全名为程序性死亡受体1，是人体的一种重要的免疫抑制分子，PD-L1是它的配体蛋白分子，两者都是免疫检查点分子。免疫检查点是免疫系统抑制性通路， 由配体/受体相互作用所调控 ，对于维持自身免疫耐受 、调节生理性免疫应答起重要作用，目前在抗肿瘤免疫检查点治疗（Immune Checkpoint Therapy： ICT）方面备受关注。因此，对PD-1和PD-L1表达动态过程进行精准探测，并揭示相关调控因素及其关系，这在ICT中是至关重要的。

黄青研究团队近年来发展了基于适配体-SERS技术，开发了一系列生物标志物特异性探针，例如：IL-6（Sensors & Actuators: B. Chemical 2021，334： 129607 ）、miR-122（ACS Applied Bio Materials，2021，4：8386）以及PD-L1（Biosensors and Bioelectronics: X，2022，12：100177）等。在本项工作中，他们利用基于PD-L1适配体-SERS的活细胞探针，探测了PD-L1在多种细胞不同状态下的动态表达特征。研究结果显示，PD-L1表达受到细胞代谢过程和细胞因子的影响，而且不同细胞对于PD-L1的表达模式存在明显差异，且呈现出时间依赖性变化。值得关注的是，一些促炎细胞因子如IL-6、IFN- 和IL-4等会加强PD-L1的表达，但细胞种类和状态不同其时间变化进程有所不同；此外，在乏葡萄糖环境中，癌细胞PD-L1表达其变化程度明显高于正常细胞。

这项研究不仅拓展了适配体-SERS生物标记技术及在ICT中的应用，同时也为免疫检查点动态变化过程及相关调控因素的研究提供新的实验数据及认识。

图 1. 基于适配体-SERS探针技术观测细胞中影响PD-L1表达的生物过程