研究背景

当前，临床对血栓栓塞性疾病的检测通常依赖于间接方法，可能会造成诊断延迟并延误及时治疗。

利用分子成像技术开发出快速、特异性、直接检测血栓的靶向分子标记物，迫在眉睫。FXIIa（凝血因子XIIa）是一种用于分子成像的潜在标记物，可以激活内源性凝血途径和激肽-激酶系统，引起凝血和炎症/免疫反应。

由于FXII广泛存在于正常的止血过程中，其活化形式FXIIa可作为理想的分子靶点，用于血栓的诊断和评估溶栓治疗效果。

2023年6月，《Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology》发表了澳大利亚贝克心脏和糖尿病研究所Peter Karlheinz研究团队的最新研究成果。我们通过对文章的解读介绍三维荧光断层扫描技术在本研究（心血管疾病诊断探针）中的应用。

部分实验结果 
 

3F7与NIR染料成功结合对血栓成像

室温条件下，将3F7或非特异性的BM4（对照组）与过量的NIR荧光染料Cy7共孵育2小时，透析除去多余染料。为了验证Cy7成功结合，使用SDS-PAGE得到约160 kDa的检测带（图1A）。凝胶扫描结果（800 nm），3F7-NIR和BM4-NIR（结合Cy7“+”）均显示出荧光信号，而仅3F7和BM4（未结合Cy7“-”）未发出荧光。抗体3F7与FXIIa具有特异性结合能力，作者接下来证明了3F7与近红外染料的结合，不会阻碍其与FXIIa活性位点的结合。

利用凝血酶体外制备人源血栓，经3F7-NIR或BM4-NIR孵育后进行成像（图1C）。与BM4-NIR孵育的血栓（对照组，1.61±0.33×107）相比，3F7-NIR组血栓荧光强度显著增加（4.85±0.22×107，P=0.029），如图1D。初步表明与荧光标记结合的3F7（3F7-NIR）对血栓诊断成像方法。

图1. 荧光成像说明3F7和BM4与近红外(NIR)染料成功结合，并成功靶向 FXIIa（凝血因子XIIa）对急性血栓进行成像。

靶向FXIIa对颈动脉血栓体内三维荧光断层成像

为了研究3F7-NIR靶向结合FXIIa对体内急性血栓的3D-FLECT成像潜力，作者利用FeCl3诱导颈动脉血栓模型。此前已被证明，当3F7剂量高于5 µg/g BW时，可以防止小鼠血管栓塞。因此，作者选择了较低剂量的3F7-NIR（2.5 µg/g BW），以确保3F7-NIR产生良好的成像信号时，最佳诊断血栓作用所需的低剂量。

在小鼠右颈动脉中诱发血栓，以左颈动脉作为健康对照。3F7-NIR及BM4-NIR在注射5分钟后进行3D-FLECT成像。对采集到的荧光信号与CT成像数据融合进行3D重建。注射3F7-NIR（图2A）的小鼠中，诱导血栓部位产生强荧光信号，BM4-NIR组的健康或损伤颈动脉中未观察到荧光信号。

研究人员为了确认体内成像结果，将切除颈动脉进行离体成像（图2B）。损伤颈动脉出现3F7-NIR的强荧光信号，但未受伤的健康血管无荧光，证明了3F7对血栓的选择特异性靶向。

此外，与BM4-NIR组相比，3F7-NIR组的信号强度显著增加（4.37±1.48 VS 1.21±0.77；P=0.002；图2C)，对颈动脉切片荧光扫描与HE染色，确认3F7-NIR的荧光信号定位于血栓部位（图2D）。

图2.靶向血栓中FXIIa三维(3D)荧光发射计算机断层扫描(FLECT)成像。

A.三维FLECT图像展示近红外（NIR）染料标记的3F7成功靶向结合体内的血栓。荧光和CT的双模态成像在受伤的颈动脉上检测到荧光信号。而小鼠注射的非结合BM4-NIR对照抗体时，未观察到荧光信号；
B.IVIS图像展示3F7-NIR特异性靶向损伤颈动脉，对健康血管没有信号强度的变化；且都未观察到对照组BM4-NIR相关的信号强度变化；
C.荧光强度定量分析，与对照组BM4-NIR（蓝色）相比，3F7-NIR（红色）注射后在损伤动脉的荧光强度显著增加（平均辐射RE）；信号强度以其相应的健康血管作为对照归一化；
D.损伤颈动脉切片的HE染色图像以及近红外荧光成像展示了3F7-NIR特异性结合在血管腔内的血栓，而BM4-NIR未观察到荧光。

（FLECT CT-Ex/Em：730 nm / 803/60 nm）

技术要点介绍：可定量化的全角度三维小动物活体成像技术应用

FLECT/CT在文章中被应用于急性血栓形成的分子成像，通过结合荧光成像和计算机断层扫描（CT），利用荧光标记的分子探针对血栓的特异性靶向结合，实现血栓精确定位的三维成像。该技术使用激光光源，不需要解剖，能够检测深层组织荧光信号，具有直观、准确、高灵敏度成像的特点，为临床前研究提供了可靠的依据。研究人员还可以利用FLECT/CT实现对血栓绝对定量分析，为心血管相关疾病的研究和治疗提供重要的工具和方法。

原文信息：Activated Coagulation FXII: A Unique Target for In Vivo Molecular Imaging
作者：Xiaowei Wang*，Karlheinz Peter*
单位：Baker IDI Heart and Diabetes Institute，Melbourne
期刊：Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology
原文链接：https://doi.org/10.1161/ATVBAHA.122.318883

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