▲共同第一作者：周娅，徐伟平
通讯作者：黄佳国
通讯单位：中山大学药学院
论文DOI：10.1002/anie.202416002 （点击文末「阅读原文」，直达链接）
全世界约有12.8亿人被诊断患有高血压，由于高血压的病理生理异质性，血压有效控制率仍相对较低(约50%)。因此，对高血压进行分类管理和监测将有助于实施个性化治疗。中山大学黄佳国教授团队开发了一种高灵敏、具有临床转化前景的肾素响应型荧光探针用于高血压分类和精准治疗。该体系的开发不仅可区分不同肾素亚型的高血压，而且能指导治疗用药以显著提高高血压控制率，有望在未来的临床应用中发挥作用。
图1.全文概述图
肾素是一种由肾脏产生的，在血压调控过程中发挥着重要作用的蛋白酶。据报道，通过血浆肾素活性(PRA)水平分析，高血压可分为两大亚型：(i)低肾素高血压(PRA<0.65 ng-1mL-1h)和(ii)中/高肾素高血压(PRA>0.65 ng-1mL-1h)，它们分别是钠容量介导的高血压(V-hypertension)和血浆肾素-血管紧张素介导的血管收缩性高血压(R-hypertension)。该两种亚型分别对‘抗V药物’和‘抗R药物’呈现出不同疗效。多项临床研究表明，与传统治疗相比，肾素指导的高血压治疗具有更好的预后和更高的血压控制率。然而，传统的PRA检测方法，如放射免疫测定法、磁传感器、质谱法等，存在不准确性、过程繁琐、复杂的样品制备和对仪器的苛刻要求等缺陷，严重限制了它们的临床应用。光学成像在临床前研究和临床实践中为药物干预和生理效应的实时和无创监测提供了有力的工具。鉴于此，中山大学黄佳国教授团队开发了一种高灵敏、具有临床转化前景的肾素响应型荧光探针用于高血压分类和精准治疗。
团队开发了肾素可激活的荧光探针(ARNs)用于实时无创近红外在体肾素成像和体外血液及尿液检测。ARNs包含三个关键模块：金纳米团簇，肾素底物多肽链及可肾清除的近红外荧光团。在起始状态下，ARNs是无荧光的。在激活状态下，肾素水解多肽底物释放出荧光团，进而荧光激活可用于在体成像和即时尿液检测。在本研究中，我们首先构建一系列探针并筛选了活性最优的ARNM3。该探针一方面可用于高通量筛选肾素抑制剂；另一方面，在高肾素血症小鼠模型中，探针可对小鼠体内肾素活性水平进行实时成像和便捷的体外尿液检测。更重要的是，所构建的大鼠肾素激活型探针ARNR，能够对高血压大鼠进行分类和治疗监测，最终实现肾素指导的精准治疗。该体系的开发不仅可区分不同肾素亚型的高血压，而且能指导治疗用药以显著提高高血压控制率，有望在未来的临床应用中发挥作用。
图2.探针设计示意图
图3.合成和表征ARN，及体外评估ARN的肾素检测能力
图4. 高肾素血症小鼠的实时成像和体外尿液分析。
图5.利用高血压大鼠模型，通过血清肾素分型检测指导高血压用药和治疗。
该体系的开发不仅可区分不同肾素亚型的高血压，而且能指导治疗用药以显著提高高血压控制率，有望在未来的临床应用中发挥作用。我们提出了一系列肾素特异性荧光纳米探针（ARN），用于高血压分层和指导治疗决策。这种纳米探针代表了一种在体内诊断和治疗监测中都有效的报告器，它可以检测肾素活性并进行特异性荧光成像，用于PRA的非侵入性和动态分析。这种模块化设计还提供了一种简化的高通量方法，可在临床前环境中有效筛选抗高血压药物。因此，我们的工作不仅解决了对肾素超灵敏检测的需求，而且为个性化抗高血压治疗患者的分层提供了转化潜力，有可能提高高血压控制率，特别是在资源有限的环境中。
黄佳国，教授，博士生导师，入选国家重大人才计划青年项目，中山大学‘百人计划’中青年杰出人才项目、‘欧盟玛丽居里学者’及广东省珠江人才计划引进创新团队核心成员。博士毕业于德国海德堡大学，随后在德国海德堡大学及新加坡南洋理工大学从事博士后研究。2021年9月加入中山大学药学院。主持国家自然科学基金和广东省自然科学基金等多项科研项目。入选全球前2%顶尖科学家榜单。迄今共发表SCI论文70余篇，申请发明专利10项。其中于第一及通讯作者身份发表论文30多篇，包括Nature Materials (2019, 2022)，Nature Reviews Chemistry (2021)，Angew. Chem. Int. Ed.，Adv. Mater., ACS nano, Adv. Func. Mater., Chemical science等，成果多次被Nat. Rev. Nephrol、Nat. Mater. 等期刊媒体作为亮点进行评述。
Molecular Imaging of Renin Activity using Fluorogenic Nanoprobes for Precise Antihypertensive Therapy. Ya Zhou#, Weiping Xu#, Bankang Ruan, Lijuan Zhu, Yuyan Jiang, Hui Cai, Jiaguo Huang*. Angew. Chem. Int. Ed. 2024, DOI: 10.1002/anie.202416002.
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202416002
