nanoScan SPECT/CT 分子影像无创追踪肝转移及免疫治疗疗效
2026-05-18 来源:曼斯普医学 点击次数:34
摘要
传统荧光 / 生物发光报告基因存在免疫原性，干扰免疫健全小鼠肿瘤研究。本研究构建鼠源 NIS（mNIS）无免疫原报告系统，依托⁹⁹ᵐTc 高锝酸盐 SPECT/CT 分子影像，在免疫健全 C57BL/6 小鼠胰腺癌肝转移模型中实现微小转移灶（<1 mm³）灵敏检出，还可纵向定量评估 PD-1 免疫治疗反应。该技术规避外源蛋白免疫干扰，成像对比度高、可深层断层显像，为肿瘤转移与免疫治疗临床前评价提供理想分子影像平台。
图1：论文封面概要
方法
构建含 FRT 位点的 mNIS 慢病毒载体，转导 KRT19 敲除（sgKRT19）与野生对照（sgScramble）胰腺癌 FC1242 细胞。经潮霉素筛选及 GFP 单细胞分选后，以 Ad-CMV-Flpo 腺病毒转导去除筛选标记（FRT-Flpo 系统），仅保留 mNIS 表达。建立免疫健全 C57BL/6 小鼠胰腺癌肝转移模型：经门静脉注射 5×10⁴ mNIS⁺/GH⁻ 细胞。经尾静脉注射 ⁹⁹ᵐTc 高锝酸盐（50 MBq/只），吸收 50 min 后行 SPECT/CT 扫描（CT：50 kVp，192 μA；SPECT：10 min）。设置 sgKRT19（敲除）与 sgScramble（野生）对照组，给予 PD-1 单抗（200 μg/只，每 2-3 天，共 4 次），采用基于 RECIST 的影像标准（完全缓解/部分缓解/疾病进展）评估疗效。
分子影像设备应用
采用 美迪索nanoScan SPECT/CT 小动物成像平台，配备多针孔准直器（APT62）；CT 用于解剖定位与衰减校正，SPECT 采集后经 3D 迭代重建。利用 VivoQuant 软件勾画肿瘤感兴趣区，定量 SUV、病灶体积与病灶数目，实现全身转移灶无创定量分析。
分子影像设备实验结果
SPECT/CT 显像可清晰检出肝内微小转移灶（最小可检出体积 ≤1 mm³，Fig.3A-B）。定量分析显示：肿瘤/正常肝本底比 12.5 ± 3.5，信号噪声比 90.0 ± 20.1，对比噪声比 82.6 ± 20.2（n=6，Table 1），远超 Rose 标准（3-5），证实探针的极高检测灵敏度（图2A）。
纵向 SPECT/CT 显像（入组后每周一次，共 4 周）清晰区分 PD-1 治疗反应：sgKRT19 敲除组（R-1~R-3）治疗后肝内转移灶完全消失，呈完全缓解（CR）；sgScramble 野生对照组（NR-1~NR-3）病灶体积持续增大、数目增多，呈疾病进展（PD）。基于 RECIST 的影像定量参数（SUVsum、SUVmax、病灶总体积、病灶数目）均支持上述分组判断（图2B）。
图 2（原文 Fig.3）：小鼠 SPECT/CT 融合显像，清晰显示胰腺癌肝脏微小转移灶分布。
研究结果
mNIS 报告基因无免疫原性，不干扰肿瘤微环境与免疫应答；SPECT 成像不受组织深度影响，仅特异性显示存活肿瘤细胞，炎症组织无干扰。KRT19 敲除组（sgKRT19）对 PD-1 治疗呈现完全缓解（CR），野生对照组（sgScramble）均为疾病进展（PD），影像学评估（病灶体积、数目、SUV）与生物学表型高度吻合（图3）。
图 3（原文 Fig.4）：不同组别治疗前后 SPECT 纵向对比，直观体现免疫治疗疗效差异。
研究结论
基于 mNIS 的 SPECT 分子影像具备高灵敏度、无免疫原、深层断层成像优势，可无创检出微小肿瘤转移灶，纵向精准评价免疫治疗反应。相比生物发光等光学成像，特异性与定量能力更强，适用于各类免疫健全小鼠肿瘤模型，为临床前抗肿瘤及免疫治疗研发提供可靠影像学手段（图 4）。
图 4（原文 Fig.1）：mNIS 慢病毒载体结构示意图，展示无免疫原标记设计原理
原文出处DOI：10.15698/cst2023.08.288
传统荧光 / 生物发光报告基因存在免疫原性，干扰免疫健全小鼠肿瘤研究。本研究构建鼠源 NIS（mNIS）无免疫原报告系统，依托⁹⁹ᵐTc 高锝酸盐 SPECT/CT 分子影像，在免疫健全 C57BL/6 小鼠胰腺癌肝转移模型中实现微小转移灶（<1 mm³）灵敏检出，还可纵向定量评估 PD-1 免疫治疗反应。该技术规避外源蛋白免疫干扰，成像对比度高、可深层断层显像，为肿瘤转移与免疫治疗临床前评价提供理想分子影像平台。
图1：论文封面概要方法
构建含 FRT 位点的 mNIS 慢病毒载体，转导 KRT19 敲除（sgKRT19）与野生对照（sgScramble）胰腺癌 FC1242 细胞。经潮霉素筛选及 GFP 单细胞分选后，以 Ad-CMV-Flpo 腺病毒转导去除筛选标记（FRT-Flpo 系统），仅保留 mNIS 表达。建立免疫健全 C57BL/6 小鼠胰腺癌肝转移模型：经门静脉注射 5×10⁴ mNIS⁺/GH⁻ 细胞。经尾静脉注射 ⁹⁹ᵐTc 高锝酸盐（50 MBq/只），吸收 50 min 后行 SPECT/CT 扫描（CT：50 kVp，192 μA；SPECT：10 min）。设置 sgKRT19（敲除）与 sgScramble（野生）对照组，给予 PD-1 单抗（200 μg/只，每 2-3 天，共 4 次），采用基于 RECIST 的影像标准（完全缓解/部分缓解/疾病进展）评估疗效。
分子影像设备应用
采用 美迪索nanoScan SPECT/CT 小动物成像平台，配备多针孔准直器（APT62）；CT 用于解剖定位与衰减校正，SPECT 采集后经 3D 迭代重建。利用 VivoQuant 软件勾画肿瘤感兴趣区，定量 SUV、病灶体积与病灶数目，实现全身转移灶无创定量分析。
分子影像设备实验结果
SPECT/CT 显像可清晰检出肝内微小转移灶（最小可检出体积 ≤1 mm³，Fig.3A-B）。定量分析显示：肿瘤/正常肝本底比 12.5 ± 3.5，信号噪声比 90.0 ± 20.1，对比噪声比 82.6 ± 20.2（n=6，Table 1），远超 Rose 标准（3-5），证实探针的极高检测灵敏度（图2A）。
纵向 SPECT/CT 显像（入组后每周一次，共 4 周）清晰区分 PD-1 治疗反应：sgKRT19 敲除组（R-1~R-3）治疗后肝内转移灶完全消失，呈完全缓解（CR）；sgScramble 野生对照组（NR-1~NR-3）病灶体积持续增大、数目增多，呈疾病进展（PD）。基于 RECIST 的影像定量参数（SUVsum、SUVmax、病灶总体积、病灶数目）均支持上述分组判断（图2B）。
图 2（原文 Fig.3）：小鼠 SPECT/CT 融合显像，清晰显示胰腺癌肝脏微小转移灶分布。研究结果
mNIS 报告基因无免疫原性，不干扰肿瘤微环境与免疫应答；SPECT 成像不受组织深度影响，仅特异性显示存活肿瘤细胞，炎症组织无干扰。KRT19 敲除组（sgKRT19）对 PD-1 治疗呈现完全缓解（CR），野生对照组（sgScramble）均为疾病进展（PD），影像学评估（病灶体积、数目、SUV）与生物学表型高度吻合（图3）。
图 3（原文 Fig.4）：不同组别治疗前后 SPECT 纵向对比，直观体现免疫治疗疗效差异。研究结论
基于 mNIS 的 SPECT 分子影像具备高灵敏度、无免疫原、深层断层成像优势，可无创检出微小肿瘤转移灶，纵向精准评价免疫治疗反应。相比生物发光等光学成像，特异性与定量能力更强，适用于各类免疫健全小鼠肿瘤模型，为临床前抗肿瘤及免疫治疗研发提供可靠影像学手段（图 4）。
图 4（原文 Fig.1）：mNIS 慢病毒载体结构示意图，展示无免疫原标记设计原理原文出处DOI：10.15698/cst2023.08.288
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