中国科学院分子影像重点实验室与南方医科大学肝胆外科开展医工交叉合作研究，成功设计了一种“sweep-and-illuminate”分子影像新策略，通过高灵敏磁纳米粒子成像（Magnetic particle imaging, MPI）技术，实现了在体鉴别肝癌与肝硬化。相关研究工作发表于中科院一区Top期刊Acta Biomaterialia（SCI IF：10.633）。论文题目：“Enhanced glypican-3-targeted identification of hepatocellular carcinoma with liver fibrosis by pre-degrading excess fibrotic collagen”。
肝癌是世界上最常见的恶性肿瘤之一，其中约80-90%的肝癌伴发肝硬化。肝癌的早期症状十分隐匿，确诊时往往已处于中、晚期，伴发慢性肝病的患者肝代偿能力不足，限制了肝癌的治疗方式的选择。此外，由于肝纤维化组织胶原蛋白过度沉积，导致成像分子探针在肝纤维化组织处蓄积，使分子探针在肝内递送效率下降，难以实现肝硬化病变基础上对肝癌病灶的精准靶向成像。
磁纳米粒子成像是一种新兴的分子影像技术，具有高灵敏度且信号强度不随组织深度增加而衰减的特点，特别适用于肝脏等深层脏器的在体高灵敏活体无创成像检测。本研究中，研究人员设计了一种“sweep-and-illuminate”两步成像策略以鉴别肝癌和肝纤维化，首先通过用白蛋白-胶原蛋白酶Ⅰ（HSA-C）“sweep”预降解纤维化胶原蛋白，减少成像探针在肝纤维化组织中的非特异性滞留，然后利用靶向肝癌特异性靶点磷脂酰肌醇蛋白聚糖3 （GPC3）的磁纳米粒子成像探针TSI NPs，实现对肝癌的靶向结合，提升肝癌病灶和肝纤维化组织之间的信号对比，实现了精准诊断早期肝癌（图 1）。研究结果表明，两步成像策略与直接利用探针成像相比，肝癌与背景信号比提升了2.61倍，可以清楚地描绘肝癌和肝纤维化之间的边界，本文工作为MPI分子影像新技术在肝癌与肝硬化的在体高灵敏鉴别上提供新的研究思路。
该论文由南方医科大学珠江医院的访问硕士生卓嘉明作为第一作者，中国科学院分子影像重点实验室助理研究员王玥琦、惠辉研究员为共同第一作者，田捷研究员和南方医科大学珠江医院方驰华主任为并列通讯作者。该研究工作得到了科技部重点研发计划“变革性技术关键科学问题”专项和国家自然科学基金等项目的资助。（下载全文请点击左下“阅读原文”）