靶向糖基化抗原的双模态近红外荧光-光声成像技术在胃肠道肿瘤可视化中的临床前评估

本研究针对胃肠道肿瘤术中精准切除的临床需求，开发了靶向Lewis糖抗原（Lea/c/x 和sdi-Lea ）的双特异性单抗CH88.2-800CW和CH129-800CW。通过免疫组化证实靶点在胃癌和结直肠癌中高表达，利用临床级Artemis成像系统在异种移植模型中实现TBR>4.8的高对比度成像，并首次验证其光声成像潜力，为胃肠道肿瘤的术中实时可视化提供了新型双模态分子影像工具。

　　

在肿瘤外科领域，实现病灶的精准切除始终面临巨大挑战。随着微创手术技术的普及，外科医生失去了直接触诊定位肿瘤的能力，这使得术中实时可视化技术成为研究热点。近红外荧光成像（NIRF）虽然能提供7mm深度的实时影像，但对于深层病灶的探测仍显不足。与此同时，现有靶向标志物普遍存在健康组织表达、异质性高等缺陷，亟需开发新型特异性靶点。

针对这一技术瓶颈，荷兰莱顿大学医学中心的研究团队将目光投向了肿瘤相关糖抗原（TACAs）。这类位于细胞膜最外层的生物标志物具有两大独特优势：其一是肿瘤特异性表达模式，其二是通过单个抗体可同时靶向多个糖基化蛋白。前期研究发现，Lewis糖抗原家族成员Le^a/c/x
和sialyl-di-Lewis^a
（sdi-Le^a
）在胰腺癌中分别具有83%和94%的高表达率，且在健康组织中表达受限。这项发表在《EJNMMI Research》的研究，系统评估了靶向这两种糖抗原的双模态探针在胃肠道肿瘤成像中的应用价值。

研究团队采用多学科交叉的研究方法：（1）通过免疫组化分析52例胃癌和36例结直肠癌标本中靶点表达特征；（2）利用细胞板实验和免疫荧光验证抗体结合特异性；（3）建立皮下和原位结肠癌（HT-29_luc2）、胰腺癌（BxPC-3_luc2）小鼠模型；（4）采用临床级Artemis成像系统和Vevo 3100光声设备进行双模态成像评估；（5）通过离体生物分布和组织学分析验证靶向性。

Le^a/c/x
和sdi-Le^a
在恶性与健康胃肠组织中的表达
免疫组化结果显示，Le^a/c/x
在胃癌和结直肠癌中的阳性率分别为81%和83%，但健康结直肠上皮呈现意外高表达（TIS=9.0）。相比之下，sdi-Le^a
在胃癌（61%）和结直肠癌（66%）中的表达更具肿瘤特异性，健康组织几乎无表达。这一发现提示CH129-800CW可能更适合结直肠癌成像。

CH88.2-800CW和CH129-800CW的体外结合特性
细胞实验证实两种探针均呈现浓度依赖性结合：CH88.2-800CW对HT-29结肠癌细胞结合更强（MFI=4500），而CH129-800CW对BxPC-3胰腺癌细胞更具亲和力（MFI=3800）。免疫荧光显示探针特异性定位于细胞膜，阴性对照rituximab-800CW无结合。

体内结合特异性验证
皮下模型显示，两种探针在注射96小时后达到最佳成像效果：HT-29模型TBR分别为5.3±0.8（CH88.2）和3.5±0.8（CH129），BxPC-3模型TBR为2.2±0.3和2.3±0.3。原位模型临床成像数据更令人振奋：Artemis系统测得HT-29肿瘤TBR达4.8±1.4（CH88.2）和4.9±0.5（CH129），胰腺癌TBR也达2.5-2.9。光声成像在1.5cm深度仍能清晰识别肿瘤区域。

生物分布与组织学分析
离体实验显示肿瘤组织荧光强度显著高于肝脏等器官。组织学证实探针完全渗透肿瘤并保持膜定位特征，HT-29肿瘤呈现均匀染色，而BxPC-3肿瘤呈现异质性分布，这与体外结合实验结果一致。

这项研究首次系统论证了糖基化靶向探针在双模态肿瘤成像中的临床应用潜力。其创新性体现在三方面：一是突破性地将糖抗原作为分子影像靶点，二是实现NIRF与光声成像的协同应用，三是采用临床级设备验证转化可行性。虽然Le^a/c/x
在健康结直肠的高表达限制了其在结直肠癌的应用，但sdi-Le^a
靶向探针展现出更优的肿瘤特异性。研究为克服当前术中成像技术深度受限的瓶颈提供了新思路，特别是对胰腺癌等深部肿瘤的术中导航具有重要价值。该成果为后续临床试验奠定了坚实基础，有望推动糖基化靶向分子影像进入临床实践阶段。