10月3日消息(美东10月2日),Broad研究所与MIT的Sam Peng团队在《Cell》发表题为"ErbB家族受体二聚化动力学及其失调的长时程单分子成像"的研究:利用掺杂镱、铒、铥等重稀土元素的上转换纳米颗粒(UCNP)探针,在活细胞上同时对EGFR、HER2、HER3进行单分子水平、三色标记追踪,时间分辨率100毫秒,连续运行超过16分钟且完全不发生光漂白——而传统荧光染料数秒内即熄灭。
核心发现出乎意料:野生型HER3形成的同源二聚体异常稳定,远超未刺激状态下的EGFR同源二聚体;更关键的是,癌症相关突变会使HER3同源二聚体去稳定,可能"释放"HER3去形成有信号活性的异源二聚体。而EGFR的方向恰好相反——如外显子19缺失突变使EGFR同源二聚体更稳定、信号更强,且与临床侵袭性相关。团队的工作模型是:HER3同源二聚体构成一个"无信号库",将HER3封闭起来限制其致癌信号。
工具价值同样重要:稀土UCNP探针的长时程稳定性使"听完整场对话"式的受体动力学研究成为可能,全球约只有十来个实验室掌握UCNP成像与单分子生物学的交叉能力。供应链层面,重稀土元素高度集中——据Benchmark Mineral Intelligence,2025年中国控制全球85%的稀土氧化物产量,镝、铥等重稀土占比更高(镝氧化物约99%),2025年10月中国扩围出口管制曾覆盖镱、铒、铥、铥等本文探针所用元素(目前因中美贸易休战暂缓)。基础研究对重稀土的依赖,正在成为生命科学工具链上一个不易察觉的脆弱点。
(来源:GEN)