客观的由于自噬过程的调节对癌症的治疗是有益的，因此新型自噬增强子的鉴定备受期待。然而，目前的自噬诱导抗癌药物由于其在脱靶组织中的非特异性生物分布而产生不良副作用。本研究旨在开发一种集癌症靶向、成像和治疗于一体的多功能药物，并探讨其作用机制。

设计一系列线粒体靶向近红外(NIR)荧光团被合成，筛选和鉴定为其自噬增强活性。在体外和体内对其光学特性和生物效应进行了测试。研究人员利用抑制剂、小干扰RNA (siRNA)、RNA测序、质谱分析和人体样本研究了其潜在机制。

结果我们筛选并鉴定了一种新的近红外自噬增强子IR-58，它具有显著的肿瘤选择性杀伤作用。IR-58优先在结直肠癌(CRC)细胞和异种移植的线粒体中积累，这一过程依赖于糖酵解和有机阴离子转运蛋白多肽。IR-58通过活性氧(ROS)- akt -哺乳动物雷帕霉素靶点(mTOR)通路介导过度自噬，杀伤肿瘤细胞并诱导凋亡。RNA测序、质谱和siRNA干扰研究表明，内线粒体膜44 (TIM44)转位酶-超氧化物歧化酶2 (SOD2)通路抑制是IR-58诱导的过度ROS、自噬和凋亡的原因。TIM44表达与结直肠癌的发展及患者不良预后呈正相关。

结论一种新型的近红外小分子自噬增强子IR-58，具有线粒体靶向成像和治疗能力，用于CRC治疗。此外，TIM44首次被鉴定为潜在的致癌基因，它通过TIM44- sod2 - ros - mtor途径在自噬中发挥重要作用。