近年来,乳腺癌已成为全球女性最常见的恶性肿瘤。据统计,2018年全球新增乳腺癌病例约210万,死亡病例约63万,乳腺癌发病率和死亡率均居女性癌症之首。早发现、早诊断和早治疗仍然是提高患者生存期的最有效途径。因此,发展能高灵敏度、高特异性识别乳腺癌细胞的分子探针,对于实现乳腺癌的早期诊断、转移预警和疗效评估等具有重要意义。核酸适配体(Aptamer)是能够与多种靶物质特异性地结合的一类寡核苷酸序列。与抗体相比,核酸适配体完全通过体外筛选获得,其结构稳定、生产成本低,在生物医学和临床研究中具有良好的应用前景。cell-SELEX技术是一项以活细胞为筛选靶标,从随机文库中筛选特异性适配体的指数富集的配体系统进化技术。目前利用该技术已经成功筛选出肝癌、肺癌、淋巴细胞癌等多种肿瘤细胞株的核酸适配体。关于乳腺癌核酸适配体筛选研究,主要涉及乳腺癌细胞MCF-7核仁蛋白的核酸适配体AS1411。但是,核仁蛋白不仅存在于乳腺癌细胞MCF-7上,还存在于肝癌、肺癌等几十种癌症中,因此核仁蛋白核酸适配体AS1411对乳腺癌识别缺乏特异性,而针对乳腺癌细胞MCF-7的核酸适配体筛选还鲜见报道。本文利用cell-SELEX技术开展了特异性识别乳腺癌细胞MCF-7的核酸适配体的筛选及序列优化研究。首先合成初始文库,以乳腺癌细胞MCF-7为靶细胞,与文库孵育,进行正筛选、洗脱、PCR扩增和单链DNA制备。筛选第4轮引入乳腺正常细胞MCF-10A作为反向筛选物质,通过结合率测定和荧光倒置显微镜成像结果判定,第14轮筛选出的核酸适配体次级文库的富集达到最大,最终得到了能识别MCF-7癌细胞的核酸适配体分子库。克隆测序之后获得了20条不同序列的核酸适配体,并进行序列比对和同源性分析,对重复率最高的核酸适配体序列9进行截短优化处理后,得到了一条能与乳腺癌细胞MCF-7高亲和结合的41bp的核酸适配体序列9-A,其解离常数在纳摩尔级别。另外,9-A具有较好的温度稳定性,能特异性识别乳腺癌细胞MCF-7,而对MCF-10A乳腺细胞、HL-7702肝细胞、MRC-5肺细胞三种正常细胞,HepG-2肝癌细胞、A549肺癌细胞、SW620结肠癌细胞、CNE-2鼻咽癌细胞四种癌细胞没有识别作用。本文成功筛选并优化得到了能高亲和力、强特异性识别乳腺癌细胞MCF-7的核酸适配体,确定其核心序列。构建的核酸适配体9-A荧光探针对温度具有较好稳定性,能区分识别靶标细胞和非靶标细胞,该结果有望对乳腺癌临床诊断及分型研究提供了一种新的技术和方法。