靶向膜结合Hsp70的RAS70肽实现高级别胶质瘤和脑转移瘤的荧光分子成像新突破

本期推荐：为解决恶性脑肿瘤术中边界不清、残留细胞检测难题，研究团队开发靶向膜结合Hsp70（mHsp70）的RAS70-Cy7.5肽探针。研究表明，该探针在胶质母细胞瘤（GBL）和脑转移瘤（MTS）的术中荧光成像中，相比5-ALA在坏死区、活性肿瘤区和瘤周区均呈现更高靶背景比（TBR），尤其对瘤周浸润细胞检测灵敏度达100%，为精准手术切除和靶向治疗提供新策略。

　　

恶性胶质瘤和脑转移瘤是中枢神经系统最常见的恶性肿瘤，尽管采用手术、放疗和化疗等综合治疗手段，患者预后仍较差，主要原因是肿瘤细胞浸润至周边正常脑组织，导致术后易复发。手术切除程度是影响预后的关键因素，但术中准确区分肿瘤与正常脑组织边界仍是一大挑战。荧光引导手术（Fluorescence-guided surgery）作为一种新兴技术，通过荧光剂特异性地标记肿瘤细胞，为外科医生提供实时可视化指引。目前临床常用的5-氨基乙酰丙酸（5-ALA）可在肿瘤细胞内代谢为原卟啉IX（PpIX），在蓝光激发下产生红色荧光，但存在灵敏度不均、背景荧光干扰强以及在某些脑转移瘤中荧光显示率低等问题。

近年来，分子成像技术的快速发展为肿瘤精准诊断带来新机遇。热休克蛋白70（Heat shock protein 70 kDa, Hsp70）在多种恶性肿瘤细胞膜上特异性表达（membrane-bound Hsp70, mHsp70），成为极具潜力的靶点。mHsp70的表达与肿瘤细胞的迁移、侵袭及干细胞特性密切相关，尤其在高级别胶质瘤和转移瘤中高表达，而在正常脑组织中几乎不表达。基于此，研究人员设计了一种靶向mHsp70的多肽探针——RAS70，并将其与近红外荧光染料Cy7.5偶联，旨在实现更精准的术中肿瘤显影。

本研究发表于《Journal of Neuro-Oncology》，团队通过前瞻性、单中心、非盲临床试验，评估了RAS70-Cy7.5在高级别胶质瘤（n=7）和脑转移瘤（n=8）患者样本中的荧光成像效果，并与传统5-ALA及对照组肽（NGL-RGD-Cy7.5）进行比较。结果显示，RAS70-Cy7.5在所有肿瘤区域均显示出更高的靶背景比（TBR），尤其在瘤周区域灵敏度达到100%，显著优于5-ALA。

主要技术方法包括：术前患者口服5-ALA（20 mg/kg），术中采集不同区域（坏死区、活性肿瘤区、瘤周区）样本；通过免疫荧光显微镜检测mHsp70表达；使用Leica手术显微镜在FL400（5-ALA）和FL800（Cy7.5）模式下采集荧光图像；利用ImageJ进行图像分析并计算TBR；采用ROC曲线评估诊断效能。

研究结果：

• •
  mHsp70在胶质母细胞瘤和脑转移瘤中的表达：
  免疫荧光检测显示，mHsp70阳性细胞存在于所有患者的活性肿瘤区和瘤周区，表达呈现高度异质性，而在癫痫患者的对照脑组织中未见膜表达。

• •
  胶质母细胞瘤样本中外显荧光成像比较：
  RAS70-Cy7.5在活性肿瘤区和瘤周区荧光可见率均达100%，而5-ALA在瘤周区仅30%（p<0.0001）。TBR值在活性肿瘤区和瘤周区分别为7.0和5.0，显著高于5-ALA的1.8和0.3。

• •
  脑转移瘤样本中外显荧光成像比较：
  在转移瘤中，RAS70-Cy7.5同样在活性区和瘤周区实现100%荧光显示，5-ALA则分别为62.5%和28%。TBR在活性区达10.25，瘤周区为6.8，远高于5-ALA。

• •
  外显荧光总体定量分析：
  综合所有样本，RAS70-Cy7.5在坏死区、活性区和瘤周区的TBR中位数分别为19.2、9.0和8.9，而对照组肽仅为1.2（p<0.0001）。该探针在转移瘤活性区的荧光强度较5-ALA高37.5%。

• •
  诊断准确性分析：
  ROC曲线显示，RAS70-Cy7.5在检测活性肿瘤和瘤周区时，曲线下面积（AUC）均为1.00，灵敏度和特异性达100%，显著优于5-ALA（AUC 0.69–0.72）。

研究结论与讨论：

本研究表明，RAS70-Cy7.5肽作为一种新型分子成像探针，在高级别胶质瘤和脑转移瘤的术中荧光引导切除中表现出卓越的诊断性能。其通过特异性靶向mHsp70，实现了对传统成像盲区——瘤周浸润细胞的高灵敏度检测，克服了5-ALA在转移瘤和瘤周区域灵敏度不足的局限。此外，近红外荧光特性（发射波长800–900 nm）有效降低了组织自发荧光干扰，提升信噪比。

该技术不仅适用于术中实时导航，还可能为后续开发靶向治疗药物提供载体，例如将RAS70与化疗药物偶联，实现精准递送。尽管当前研究为离体实验，未能完全模拟术中复杂环境（如出血、脑脊液干扰），但结果充分证明了其转化潜力。团队计划开展前瞻性临床试验，进一步验证RAS70-Cy7.5在体内应用的安全性与有效性。

总之，这项研究为恶性脑肿瘤的精准外科治疗提供了新工具，有望减少术后残留，改善患者生存预后，是分子成像技术在神经肿瘤领域的重要进展。