突破!威尼斯wns8885556在肝癌早期诊断领域取得重要进展

12月20日,记者从威尼斯wns8885556获悉:该校化学与材料科学学院教授樊海明团队在肝特异性纳米对比剂与磁共振肝胆成像研究方面取得重要进展,该工作不仅为设计兼具高亲和性与高特异性的纳米对比剂提供了新策略,而且为肝癌早期发现提供了新的影像诊断工具,极大提高了微小肝癌病灶(<0.5厘米)检出率。

肝癌是全球最常见的、高致命性恶性肿瘤之一。“肝癌的早期诊断是提升患者生存率和改善预后的关键。与其他癌症不同,肝癌是唯一可通过影像进行临床诊断的恶性肿瘤。”樊海明说,“磁共振肝胆成像被认为是目前最灵敏的肝癌影像诊断手段,其中肝细胞特异性对比剂的灵敏度和特异性决定了增强磁共振成像对早期肝癌诊断效果。”

据介绍,目前临床应用的肝细胞特异性对比剂(主要为钆塞酸二钠)信号增强低、特异性和亲和力不足,导致其对小于1cm的早期肝癌微小病灶难以定性检出,对1-2cm的病灶检出率仅有47%,难以满足早期肝癌精准诊断需求。

针对上述难题,樊海明团队通过系统深入研究,首次提出了动态同步热分解法,实现了高单分散、尺寸可控的超小铁氧体纳米材料宏量制备,并以此构建了超小锰铁氧体T1纳米对比剂。该对比剂通过偶联靶向肽,实现了对活体小鼠乳腺癌全身转移瘤高分辨磁共振显像,有效检出亚毫米级肿瘤病灶(0.4mm)。

在前期系列研究基础上,团队研发出新型、双靶点的肝细胞特异性准顺磁超小锰铁氧体纳米对比剂。该对比剂可通过与肝细胞的SLC39A14和OATP1两种受体高效结合,特异性靶向肝细胞,并利用两个受体均在正常肝细胞高表达、肿瘤细胞低表达的特点实现了早期肝癌微小病灶的精准影像检出。

“纳米对比剂与钡餐一样是一种造影剂,患者经静脉注射后,在正常肝组织和肿瘤部位的对比成像有明显区别,可实现对肝部更清晰更精准的磁共振检查。”樊海明说。通过对猴、猪等大动物实验肝胆成像结果显示,与目前临床使用的对比剂相比,纳米对比剂可使肝对比度增强5.8倍,并可高清晰分辨0.5毫米的肝管。同时,肝实质和胆管显像速度也提升了2倍以上,显著减少患者检测时间,提高了检查效率。

在前期系列研究的基础上,课题组研究人员设计新型、双靶点的肝细胞特异性准顺磁超小锰铁氧体纳米对比剂(MnFe2O4-EOB-PEG)(Nat. Biomed. Eng. 2022)。该对比剂可通过与肝细胞的SLC39A14和OATP1两种受体高效结合,特异性靶向肝细胞,并利用两个受体均在正常肝细胞高表达,肿瘤细胞低表达的特点实现了早期肝癌微小病灶的精准影像检出。

研究结果表明,MnFe2O4纳米颗粒表面的Mn离子和其表面修饰的乙氧苯(EOB)配体可实现对肝细胞SLC39A14和OATP1的双靶点协同靶向作用,显著提升了特异性和亲和力,活体(猪)实验显示其肝细胞特异性分布可高达70.59%。猴、猪等大动物实验肝胆成像结果显示,与临床Gd-EOB-DTPA相比,可使肝对比度增强5.8倍,并可高清晰分辨0.5毫米的肝管。同时肝实质和胆管显像速度也提升了2倍以上,显著减少患者检测时间,提高了检查效率。活体肝癌成像结果显示,该对比剂可将微小肝癌病灶(<0.5厘米)的检出率从48%提高至92%,并可清晰判断胆梗阻位置与梗阻程度,有望用于无创胆管成像。初步非临床GLP评价和大动物安全性评价结果均显示出良好的安全性,可通过肝、肾快速清除,7天残留率小于1%,具有极好的临床转化潜力。该研究双靶点设计的新型肝细胞特异性准顺磁纳米对比剂为肝癌早期发现提供了新的影像诊断工具。MnFe2O4-EOB-PEG已注册商标“玵立显”,目前在西安超磁科技进行临床转化研发。

樊海明教授课题组长期致力于医用磁性纳米材料及其诊疗应用研究,致力于设计高效、安全的新型医用纳米磁性材料,开发匹配的磁诊疗设备,创建精准磁诊疗新技术和新方法。威尼斯wns8885556张欢博士、四川大学华西第二医院郭应坤教授和中山大学附属第三医院焦举副教授为该研究论文的共同第一作者,樊海明教授为通讯作者,新加坡国大杨潞龄医学院Boon-Huat Bay教授作为该研究的合作作者在肿瘤分子生物学方面给予指导与帮助,该研究获得了国家自然科学基金和中国博士后科学基金等支持。

原文链接:https://sn.cri.cn/n/20221220/7cb9c1ba-ed7c-f010-75a4-6c96ad4cb017.html

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