美国麻省理工学院研究者开发了一种感应器，可帮助医生选择有效的抗肿瘤治疗。通过这种感应器，研究者可观察到肿瘤细胞内的过氧化氢，判断细胞是否对影响氧化还原信号传导的化疗药物敏感。(Nat Commun. 2018; 9: 3145. doi: 10.1038/s41467-018-05557-y)

过氧化氢可诱导细胞程序性死亡，而这种感应器可检测人类细胞内的过氧化氢，帮助研究者筛选可增加过氧化氢水平的新的抗肿瘤药物。这种感应器也可用于筛选个体患者的肿瘤，预测这类药物治疗是否有效。

肿瘤细胞常有可导致其代谢发生异常的基因突变，产生异常的大量的过氧化氢。当过氧化氢过多时，给细胞带来损伤。因此肿瘤细胞高度依赖抗氧化系统，移除细胞内的过氧化氢。靶向肿瘤细胞这种致命弱点的药物为氧化还原药物，可通过灭活抗氧化系统或进一步刺激产生过氧化氢发挥杀伤肿瘤细胞的作用，许多这类药物已进入了临床试验。

临床试验中，这类药物对某些患者起作用，对其他患者无效，需要开发可帮助开展设计更完好的临床试验的工具，明确哪些患者会有效哪些无效，如此更多的这类药物有望研发出来。

于是研究者开发了可敏感地检测人类细胞中过氧化氢的感应器，可帮助判断细胞是否对这类药物敏感。目前已有的感应器是基于转录因子的蛋白，从微生物中提取，通过改造使其与过氧化氢作用时可发荧光。但研究者发现这种感应器对拟检测的过氧化氢水平范围并不敏感，于是研究者转而筛选可担当此功能的人类蛋白。

通过对过氧化氢水平升高的氧化的人类蛋白进行筛选研究，研究者发现一种名为Peroxiredoxin(过氧化物还原蛋白)的酶，主导多数人类细胞中对过氧化氢的反应。这种酶的诸多功能中的一种就是感应过氧化氢水平的改变。

研究者于是对这种蛋白进行了改造，加了两个荧光分子，一头加了绿色荧光蛋白，另一头加了红色荧光蛋白。当这种感应器与过氧化氢反应时，其结构发生改变，将两种荧光蛋白靠得更近，研究者可以通过对细胞照射绿光，检测到这种改变，若未检测到过氧化氢，则感应器保持绿色，若监测到过氧化氢，感应器就变成红色。

研究者在两种人类肿瘤细胞中对这种感应器进行了检测，其中一种细胞对一种氧化还原类药物Piperlongumine敏感，另一种细胞对该药不敏感。感应器显示耐药细胞中过氧化氢水平无改变，在敏感细胞中过氧化氢水平升高，与研究者预期一致。

研究者认为这种感应器有两大可能的用途，一种是用于对当前已有药物或化合物进行海选，筛选出可增加肿瘤细胞中过氧化氢浓度者;另一种可能的用途是在患者接受这类药物治疗前，对患者进行筛选，判断药物是否对个体患者肿瘤有效。

研究者对这两个研究方向都在进行探讨，首先需要明确哪些药物是这种作用机制，其次需要明确哪些肿瘤对这些药物敏感。这两个问题独立又有关联，都有望通过这种感应器策略辅助解决。

(编译 王宇)