來自南京大學、埃默裏大學和南京醫科大學的研究人員組成的一個研究小組報告稱，他們開發出了一種可在體內超靈敏檢測腫瘤細胞和癌細胞的缺氧敏感性分子探針。這一重要的成果發佈在2015年1月5日的《自然通訊》(Naturecommunications)雜誌上。
領導這一研究的是南京大學化學化工學院蔣錫羣(XiqunJiang)教授。蔣教授的主要研究方向包括高分子介觀化學與物理、功能高分子以及生物醫藥高分子。目前擁有二項美國專利和8項國家發明專利，並已在國際學術刊物上發表研究論文50多篇。
癌症是嚴重威脅人類生命和社會發展的重大疾病，是致人死亡的主要原因之一，其發病率呈逐年上升的趨勢，嚴重危害人們的身體健康。因此，癌症的預防和治療是目前人類醫學健康面臨的最大挑戰。癌症的早期發現和診斷是預防和治療癌症的關鍵，研究表明若能早期發現和做出正確診斷，並採取相應的治療措施，可極大提高治癒率和生存率。
然而，很多癌腫發病隱祕，早期無明顯臨牀症狀，同時對腫瘤發生、發展、轉移的實時監控目前尚缺少特異性的醫學手段。上世紀90年代末起誕生於美國的分子影像學，是在分子和細胞水平上對生命或體內部的生理、病理過程進行的無創性實時成像。其通過採用高特異性的探針，無創地與體內細胞特定的分子靶位結合，以影像方式反映分子水平的變異信息，可在機體尚未出現形態學變化之前即對疾病做出準確診斷。因此，分子探針是分子影像技術的關鍵核心。近年來科學家們一直在致力於開發高度靈敏的、特異性無創分子成像方法以推動癌症的早期診斷。
腫瘤的發生、發展與細胞的過度增殖和凋亡的減少有關，腫瘤細胞無限制的增殖是其主要的特徵，而細胞增殖需要大量耗氧，研究證實缺氧是實質性腫瘤物理微環境的基本特徵之一。衆多研究表明低氧一方面通過刺激微環境表達多種細胞因子使腫瘤細胞自身生物性狀調整以適應缺氧環境,另一方面在持續低氧情況下,還可通過誘導細胞因子如血管內皮生長因子(VEGF)等的表達促進血管生成改變微環境,促進腫瘤侵襲和轉移,進而介導多藥耐藥。與正常組織相比，實體瘤內缺氧是一種特殊狀態，其有可能爲腫瘤特異性診斷和治療開拓新的領域。
在這篇文章中研究人員報告稱，開發出了對缺氧腫瘤微環境具有高度特異性的一種近紅外光學成像探針，能夠以幾千個癌細胞的靈敏度來檢測腫瘤和癌細胞。這種對氧敏感、近紅外發光的、水溶性磷光大分子探針不僅能夠報告包括體內轉移性腫瘤在內的各種癌症模型的缺氧微環境，還能夠在腫瘤形成前基於癌細胞增殖過程中增加的耗氧量檢測到少量的癌細胞。
這一缺氧敏感性探針有可能爲確定體內的腫瘤微環境特徵，在腫瘤形成和淋巴結轉移的極早期檢測癌細胞提供了一個有用的成像工具。
