由哈医大四院申宝忠教授领衔的《多功能分子成像肿瘤诊疗关键技术及应用》研究,日前喜获国家科技进步二等奖。该奖项是我国科技进步奖类唯一一项在分子影像学研究领域中的成果。
该研究成果已在国内外68家研究及医疗机构进行推广应用,用于临床938例肿瘤患者的多功能分子成像诊断及治疗,显著提升我国分子影像研究水平和国际影响力,有力推动了肿瘤诊断及治疗技术的进步与发展,产生了重大的社会效益。
分子影像学是以肿瘤关键分子靶点作为识别及干预目标,借助注入体内的特异性分子探针和高灵敏影像设备,在活体状态下对分子靶点进行成像的新技术。由于其具备在体、原位、直观及可定性定量的优点,因而能够实现肿瘤分子水平的早期发现、精确诊断、靶向治疗及疗效监测。
本项目组在国家科技重大专项、863 重点项目、国家自然科学基金项目等32 项课题的支持下,在国内最早开展了分子成像的研究,在探针研发、成像方法、应用领域几个方面取得了突破性的成果,获得了一系列拥有自主知识产权专利、新技术方法及新产品,并率先实现了分子成像在临床肿瘤患者中的诊断和治疗应用。
研究者首次提出了“肿瘤系统分子成像”新理念:即在活体状态下,通过发展系统性(肿瘤细胞、微环境、细胞内/间信号传导)、多靶点(EGFR、VEGFR、HER2、HIF-1a、FA receptor、Connexin 43)和多模态(SPECT、PET/CT、MRI、光学、光声)分子成像技术,克服现有单一靶点、单一模态分子成像技术的不足,实现肿瘤细胞及其微环境中多个关键分子靶点及相互作用动态过程的定性定量可视化,为下一代肿瘤分子诊疗模式奠定基础。同时,率先提出了“在体分子成像示踪胚胎干细胞靶向诊断治疗肿瘤”假说,并应用肿瘤系统化分子成像揭示了趋化因子CXCL12--‐CXCR4 信号轴调控干细胞归巢机制。
干细胞特异性靶向肿瘤细胞是一个系统且复杂的生物学过程,而目前对移植到体内干细胞的活体分布、迁徙、归巢、分化及转归缺乏高灵敏、实时动态的活体检测方法,同时活体状态下各种细胞因子的趋化作用尚不明确,严重限制了干细胞的临床规范化应用。
针对这一问题,本项目率先提出了“在体分子成像示踪胚胎干细胞靶向诊断治疗肿瘤”的假说,并在肿瘤系统化分子成像新理念指导下,借助多功能分子成像探针DiR 标记小鼠胚胎干细胞(FMNPs--‐mESCs、DiR--‐mESCs),利用光学分子成像成像系统实时可视化干细胞迁徙、归巢,明确了干细胞能够靶向识别体内
针对我国发现的肿瘤新靶点少,分子成像探针靶向结合率低,自主研发的分子靶向药物缺乏的现状,本项目在分子靶点、分子探针方面开展研究,创建了具有自主知识产权的大规模和高通量全人抗体库筛选技术;创建了多功能诊疗一体化分子探针的规模化可控制备新技术。
设计并制备出17种能够与关键分子靶点高效结合,且生物相容性好、安全性高的新型多功能分子探针;创建了基于多功能分子探针的新型药物递送系统,实现了基因及药物的分子水平靶向、高效递送及肿瘤精准治疗,实现了高效、靶向、精准给药,显著提高了基因治疗及药物治疗疗效,降低了全身副反应。为恶性肿瘤分子水平的动态精确诊断、诊断同时治疗和治疗实时监测提供了全新的技术平台。
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