本文介绍了一项关于非小细胞肺癌（NSCLC）近红外荧光成像的研究，研究团队成功开发了一种靶向CD36的荧光探针MPA–ABT-510，并验证了其在NSCLC肿瘤成像中的潜力。该研究由Yuanbiao Tu、Minfang Gao、Tianming Tao等作者共同完成，研究机构包括江西中医药大学癌症研究中心、南昌市绿色新材料与工业废水处理重点实验室以及复旦大学人类表型研究所。研究结果于2024年7月30日发表在《Bioorganic Chemistry》期刊上。

研究背景

肺癌是全球癌症死亡的主要原因之一，其中非小细胞肺癌（NSCLC）占肺癌病例的85%。尽管手术切除是早期NSCLC的主要治疗手段，但由于肺部解剖结构的复杂性和呼吸运动的干扰，精确的肿瘤可视化仍然是一个挑战。现有的影像技术如视频辅助胸腔镜手术、闪烁扫描和荧光成像等，虽然在一定程度上帮助了手术导航，但仍存在实时成像不足或设备笨重等问题。因此，开发一种高精度、用户友好且连续的肿瘤边缘识别方法具有重要的临床意义。

研究目标

本研究旨在开发一种靶向CD36的近红外荧光探针MPA–ABT-510，用于NSCLC的术中成像。CD36是一种在NSCLC中高表达的清道夫受体，已被证明与肿瘤的生长和转移密切相关。通过结合ABT-510肽和近红外荧光染料MPA，研究团队成功构建了水溶性荧光探针MPA–ABT-510，并验证了其在NSCLC细胞系和小鼠模型中的靶向性和成像效果。

研究方法

研究分为多个步骤，包括探针的合成、分子对接分析、体外结合实验、体内成像实验以及组织病理学分析。

1. 探针合成：研究团队通过固相肽合成法合成了ABT-510肽，并将其与近红外荧光染料MPA结合，形成了MPA–ABT-510探针。探针的纯度和分子量通过高效液相色谱（HPLC）和质谱（MS）进行了验证。

2. 分子对接分析：通过分子对接模拟，研究团队验证了MPA–ABT-510与CD36蛋白的结合能力。结果显示，MPA–ABT-510与CD36蛋白之间存在强烈的氢键相互作用，表明其具有高度的靶向性。

3. 体外结合实验：通过流式细胞术和免疫荧光实验，研究团队验证了FITC标记的ABT-510在CD36高表达的NSCLC细胞系（H1299和A549）中的特异性结合。结果显示，FITC–ABT-510能够选择性地结合到CD36高表达的肿瘤细胞上。

4. 体内成像实验：研究团队建立了皮下、原位、肝转移和肠转移的NSCLC小鼠模型，并通过尾静脉注射MPA–ABT-510进行体内成像。结果显示，MPA–ABT-510在肿瘤部位表现出显著的荧光信号，且荧光信号在肿瘤与正常组织之间具有较高的对比度。

5. 组织病理学分析：通过免疫荧光和H&E染色，研究团队进一步验证了MPA–ABT-510在肿瘤组织中的特异性结合，并评估了其对肿瘤血管生成的影响。结果显示，MPA–ABT-510不仅具有成像功能，还表现出抗血管生成的作用。

研究结果

1. 探针的合成与分子对接：MPA–ABT-510探针成功合成，分子对接结果显示其与CD36蛋白具有强结合能力，氢键相互作用显著。

2. 体外结合实验：FITC–ABT-510在CD36高表达的H1299和A549细胞中表现出剂量依赖性的结合能力，而在CD36低表达的MDA-MB-231细胞中结合能力较弱。

3. 体内成像实验：MPA–ABT-510在小鼠模型中表现出优异的肿瘤靶向性，荧光信号在肿瘤部位显著积累，且肿瘤与正常组织的荧光比值较高。

4. 组织病理学分析：MPA–ABT-510在肿瘤组织中表现出强结合能力，且能够抑制肿瘤血管生成，显示出其作为成像工具和治疗药物的双重潜力。

研究结论

本研究成功开发了一种靶向CD36的近红外荧光探针MPA–ABT-510，并验证了其在NSCLC肿瘤成像中的潜力。该探针不仅能够精确识别肿瘤边缘，还具有抗血管生成的作用，为NSCLC的术中导航提供了新的工具。此外，MPA–ABT-510在肝转移和肠转移模型中也表现出良好的成像效果，进一步扩展了其临床应用前景。

研究亮点

1. 创新性探针设计：MPA–ABT-510是首个基于CD36靶向的NSCLC近红外荧光探针，具有高度的特异性和灵敏度。
2. 双重功能：该探针不仅能够用于肿瘤成像，还具有抗血管生成的治疗潜力。
3. 广泛的应用前景：MPA–ABT-510在多种NSCLC模型中均表现出优异的成像效果，包括原位、肝转移和肠转移模型。

研究意义

该研究为NSCLC的术中导航提供了一种新的分子成像工具，能够帮助外科医生更精确地识别肿瘤边缘，从而提高手术的成功率。此外，MPA–ABT-510的抗血管生成作用也为NSCLC的治疗提供了新的思路。未来，该探针有望在临床中广泛应用，为NSCLC患者带来更好的治疗效果。