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为解决肺纤维化（PF）缺乏精准无创示踪剂的问题，研究人员研究 LyP-1 用于 PF 检测，发现其可特异性识别纤维化区域，有望改善诊断。
肺纤维化（Pulmonary Fibrosis，PF）是一种令人头疼的间质性慢性肺疾病，就像肺部被悄悄缠上了一层 “蜘蛛网”，这层 “网” 由间质炎症和细胞外基质沉积构成，会让肺部功能逐渐衰退，最终导致呼吸衰竭，严重威胁着人们的健康。目前，针对 PF 的治疗手段十分有限，早期诊断和干预对于改善患者预后至关重要。然而，由于缺乏精准且无创的纤维化病变示踪剂，医生很难及时发现病情，精准治疗更是无从谈起。现有的检测方法，如高分辨率计算机断层扫描（HRCT）、肺功能测试和外周血生物标志物检测，都存在着各种不足，无法准确评估纤维化的活动程度和进展情况。因此，寻找一种新的、敏感的无创示踪剂迫在眉睫。
为了攻克这一难题，来自武汉大学中南医院基础医学院医学科学研究中心、武汉大学人民医院心内科等多个机构的研究人员携手展开了深入研究。他们将目光聚焦在一种名为 LyP-1 的环状肽上，致力于探究其在 PF 检测中的潜力。研究成果发表在《Scientific Reports》上。
在研究过程中，研究人员运用了多种关键技术方法。首先，通过构建博来霉素（BLM）诱导的 PF 小鼠模型，模拟人类肺纤维化的病理过程。然后，采用亲和层析和质谱分析技术，寻找 LyP-1 在纤维化肺组织中的潜在靶蛋白。此外，利用放射性标记技术制备了放射性标记的[68Ga]Ga-LyP-1，并通过正电子发射断层扫描 / 计算机断层扫描（PET/CT）成像技术，在体内观察其分布和富集情况。同时，借助免疫荧光分析、组织病理学检查等方法，对相关实验结果进行验证。
研究结果如下：
- LyP-1 识别 BLM 小鼠的纤维化肺组织：通过气管内给予 BLM 构建小鼠模型，在 BLM 给药 18 天后，将 FITC 标记的 LyP-1 和对照肽 ARA 注入小鼠体内。结果显示，FITC-LyP-1 在 BLM 小鼠肺部呈现出强烈的绿色荧光信号，而对照小鼠或 ARA 注射小鼠的荧光则很弱且非特异性，这表明 LyP-1 能够特异性结合 BLM 诱导的小鼠纤维化肺组织。
- LyP-1 与 PF 肺中的胶原蛋白 I 阳性成分相互作用：研究人员对 LyP-1 在纤维化肺组织中的定位进行分析，发现它不与大多数免疫细胞、巨噬细胞、平滑肌细胞以及 P32 + 细胞共定位，而是与胶原蛋白 I 共定位，这意味着 LyP-1 可能主要结合纤维化肺组织中的非细胞成分，即胶原蛋白 I 阳性成分。
- LyP-1 识别并结合纤维化肺中的细胞外基质蛋白：运用质谱分析技术，研究人员从 BLM 肺组织匀浆中分离蛋白质，发现 LyP-1 能特异性捕获包括层粘连蛋白、肌球蛋白、纤维蛋白原和双糖链蛋白聚糖等在内的细胞外基质蛋白，进一步证实 LyP-1 在纤维化肺组织中靶向的是细胞外基质蛋白。
- LyP-1 肽在体内选择性归巢到纤维化肺组织：对注射 FITC 标记肽的小鼠进行器官荧光成像，结果表明 LyP-1-FITC 在 BLM 小鼠肺部的荧光明显强于其他组，且与其他器官的结合可忽略不计，说明 LyP-1 能在动物体内识别纤维化肺组织并归巢到病变部位。
- [68Ga]Ga-LyP-1 的设计、放射合成和表征：为了进行 PET/CT 成像，研究人员设计并合成了[68Ga]Ga-LyP-1，通过优化反应条件和纯化方法，得到了高纯度的[68Ga]Ga-LyP-1，为后续体内研究奠定了基础。
- [68Ga]Ga-LyP-1 在 BLM 处理小鼠体内的分布和识别：PET/CT 成像显示，[68Ga]Ga-LyP-1 在 BLM 处理小鼠肺部的摄取在注射后 1 小时增加，2 小时显著下降，且主要集中在纤维化区域，而对照肽[68Ga]Ga-ARA 在相同组动物中几乎检测不到，表明[68Ga]Ga-LyP-1 能在体内识别并结合 BLM 诱导的纤维化肺组织。
研究结论和讨论部分指出，本研究揭示了环状肽 LyP-1 可作为一种新型示踪剂，用于可视化 BLM 诱导的 PF 小鼠模型中的纤维化病变。无论是与荧光素结合还是与放射性核素结合，LyP-1 在纤维化肺病变中的摄取都选择性升高。通过体外免疫荧光染色和体内 PET/CT 成像证实，LyP-1 通过结合胶原蛋白沉积区域而非浸润的炎症细胞来识别纤维化。[68Ga]Ga-LyP-1 有望成为一种潜在的无创示踪剂，用于早期检测肺纤维化。不过，LyP-1 也存在一定局限性，例如难以区分肺纤维化和肺癌，且在肝脏和心脏中的高放射性积累可能影响检测结果。但总体而言，该研究为肺纤维化的诊断提供了新的思路和潜在工具，未来还需进一步研究以验证其在不同患者群体和疾病阶段的有效性，解决靶向特异性、结合亲和力和药代动力学等方面的问题。
