胶质母细胞瘤是中枢神经系统中高度恶性颅内原发肿瘤，具有生长迅速、边界不清和术后易复发等特点。手术治疗通常是在功能保护的前提下实现最大范围切除，但肿瘤细胞常浸润于周围正常脑组织，使术中边界识别面临较大困难。目前，CT、MRI和PET等影像学技术主要用于术前评估，难以提供肿瘤微环境的术中实时信息。荧光分子成像具有灵敏度高、实时性强和可视化直观等优势，为胶质瘤术中边界定位提供了新的技术方向。次氯酸（HClO）是活性氧的重要成员，主要由髓过氧化物酶催化生成。胶质母细胞瘤组织中活化的小胶质细胞、浸润性中性粒细胞及肿瘤相关巨噬细胞可能促进局部HClO生成。因此，HClO可以作为反映胶质瘤炎性和氧化微环境的潜在分子标志物。因此我们研究团队构建了硼酸酯响应型荧光探针TNSN-B。在未与HClO反应时，探针荧光较弱；当HClO触发硼酸酯结构裂解后，可释放TNSN荧光团，并在588 nm附近产生明显增强的荧光信号，用于胶质母细胞瘤术中的边界定位。

图1 TNSN-B探针的设计

为了评价TNSN-B对HClO的检测性能，研究人员首先对探针的吸收光谱和荧光光谱进行了分析。光谱实验显示，随着HClO浓度增加，TNSN-B在588 nm处的荧光信号逐渐增强。在5~100μM范围内，荧光强度与HClO浓度呈良好的线性关系。动力学结果显示，TNSN-B对HClO的荧光响应可在约1.5分钟内达到最大值。与其他潜在干扰物相比，只有HClO能够引起显著的荧光增强，表明该探针具有较好的选择性。

图2 TNSN-B对HClO的光谱响应

在细胞实验中，随着外源性HClO浓度增加，GL261胶质瘤细胞内荧光信号逐渐增强。研究人员进一步使用脂多糖刺激细胞产生内源性HClO。随着刺激时间增加，细胞荧光逐渐增强；使用N-乙酰半胱氨酸处理后，荧光信号明显降低，说明TNSN-B可用于细胞内源性HClO成像。

在相同条件下，GL261胶质瘤细胞的荧光强度约为正常L02细胞的5倍，表明该探针可在实验条件下区分胶质瘤细胞与正常细胞。

此外，GL261和L02细胞与0~30μM探针共同孵育24小时后，细胞存活率均保持在80%以上，说明TNSN-B具有相对较低的细胞毒性。

图3 TNSN-B用于活细胞内HClO成像

TNSN-B可用于GL261胶质瘤细胞中外源性和内源性HClO成像。随着外源性HClO浓度增加或脂多糖刺激时间延长，细胞荧光信号逐渐增强；经N-乙酰半胱氨酸处理后，荧光信号明显减弱。与正常L02细胞相比，GL261胶质瘤细胞表现出更强的荧光信号。

在GL261皮下胶质瘤小鼠模型中，瘤内注射TNSN-B后，肿瘤区域荧光信号逐渐增强，并在约60分钟时达到峰值。研究人员根据荧光信号完成肿瘤区域识别及模型中的荧光引导切除。

图4 TNSN-B用于胶质瘤小鼠成像及荧光引导切除

本研究构建了一种HClO响应型荧光探针TNSN-B，实现了从肿瘤相关活性分子识别、细胞成像到动物模型荧光导航切除的功能延伸。

该探针具有响应时间短、Stokes位移大、可实时显示等特点，为胶质母细胞瘤炎性及氧化微环境的可视化提供了新的方法。需要指出的是，本研究目前采用的是皮下胶质母细胞瘤模型和瘤内注射方式，仍属于概念验证阶段。未来需进一步在原位脑胶质母细胞瘤模型中验证，并优化探针的组织穿透、血脑屏障通过能力、给药方式及生物安全性。

总体而言，本研究为基于肿瘤微环境响应的胶质母细胞瘤术中分子成像和精准导航提供了新的实验依据。