Targeted Imaging of Metastatic Colorectal Cancer Based on Aptamer L4

doi:10.7503/cjcu20260080

Abstract

Abstract:

To investigate the targeting and binding characteristics of aptamer L4 and evaluate its potential as a molecular probe for targeted imaging of colorectal cancer tissues in clinical samples， this study aimed to provide a novel tool for targeted diagnosis of metastatic colorectal cancer. Flow cytometry was employed to assess the binding specificity， affinity， thermal stability and cellular selectivity of aptamer L4. Enzymatic digestion assays were performed to determine the biochemical nature of the target molecule recognized by aptamer L4. Based on the biotin- streptavidin interaction， aptamer L4 was conjugated with quantum dots（QDs） to construct L4-QD probes， which were subsequently applied for targeted imaging of colorectal cancer tissues from clinical patients. The targeting specificity of the probes and their correlations with clinicopathological features were further analyzed. Aptamer L4 exhibited strong and specific binding to HCT116 cells， with a dissociation constant（K_d， nmol/L） of （10.4±1.7） nmol/L， and demonstrated favorable thermal stability. Aptamer L4 preferentially bound to tumor cells with metastatic potential， indicating that its target is likely a membrane-associated protein. Imaging of clinical specimens showed that L4-QD probes enabled specific visualization of colorectal cancer tissues， and the fluorescence intensity was significantly positively correlated with American joint committee on cancer（AJCC） stage and poor patient prognosis. In conclusion， aptamer L4 displays high specificity and affinity for metastatic colorectal cancer cells. Its conjugation with quantum dots allows effective targeted imaging of colorectal cancer tissues， highlighting its potential as a molecular probe for evaluating disease progression and as a novel tool for the targeted diagnosis of metastatic colorectal cancer.

Key words: Metastatic colorectal cancer, Aptamer, Targeted imaging, Quantum dots

CLC Number:

O652.7

TrendMD:

LI Xinyan, SUN Shihan, MIAO Ziwei, GENG Wenqian, JIANG Bin, SUN Zhiying, LI Wanming. Targeted Imaging of Metastatic Colorectal Cancer Based on Aptamer L4[J]. Chem. J. Chinese Universities, 2026, 47(8): 20260080.

Figures/Tables 11

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Feature		L4⁃QD fluorescence intensity， n（%）			Spearman’s correlation
		Negative	Weak⁃moderate	Strong	r	P⁃value
		34（37.8%）	34（37.8%）	22（24.4%）
Age	≤70	22（39.29）	19（33.93）	15（26.78）	-0.02248	0.8353
	>70	10（31.25）	15（46.88）	7 （21.87）
Gender	Male	26（44.8）	21（36.2）	11（19）	0.2170	0.0400
	Female	8（25）	13（40.6）	11（34.4）
Tumor size	≤5 cm	21（38.2）	19（34.5）	15（27.3）	-0.03909	0.7145
	>5 cm	13（37.1）	15（42.9）	7（20）
AJCC clinical stage	I	7（77.8）	1（11.1）	1（11.1）	0.5675	＜0.0001
	II	23（61.5）	13（30.8）	3（7.7）
	III	4（10.5）	20（52.6）	14（36.9）
	IV	0（0）	0（0）	4（100）

Feature		L4⁃QD fluorescence intensity， n（%）			Spearman’s correlation
		Negative	Weak⁃moderate	Strong	r	P⁃value
		34（37.8%）	34（37.8%）	22（24.4%）
Age	≤70	22（39.29）	19（33.93）	15（26.78）	-0.02248	0.8353
	>70	10（31.25）	15（46.88）	7 （21.87）
Gender	Male	26（44.8）	21（36.2）	11（19）	0.2170	0.0400
	Female	8（25）	13（40.6）	11（34.4）
Tumor size	≤5 cm	21（38.2）	19（34.5）	15（27.3）	-0.03909	0.7145
	>5 cm	13（37.1）	15（42.9）	7（20）
AJCC clinical stage	I	7（77.8）	1（11.1）	1（11.1）	0.5675	＜0.0001
	II	23（61.5）	13（30.8）	3（7.7）
	III	4（10.5）	20（52.6）	14（36.9）
	IV	0（0）	0（0）	4（100）