中科院分子影像重点实验室与北京协和医院放射科开展了合作研究， 设计了一种靶向乳腺肿瘤及肿瘤微环境ATP响应的新型分子探针， 通过结合荧光分子成像(fluorescence molecular imaging，FMI) 和磁纳米粒子成像 (magnetic particle imaging, MPI)技术实现对小鼠乳腺肿瘤淋巴结转移的在体特异性成像检测。 相关研究成果近期发表于中科院医学1区Top期刊European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging（SCI IF：10.057），论文题目为“Sensitive and specific detection of breast cancer lymph node metastasis through dual-modality magnetic particle imaging and fluorescence molecular imaging: a preclinical evaluation”。 　　

       新近报道指出，约有10-40%的乳腺癌患者初诊时即发现伴有淋巴结转移，作为远处转移的首站转移方式，极大增加了患者的致死风险，因此早期发现乳腺癌淋巴结转移灶尤为重要。当前临床中多采用超声、MRI等检查手段对淋巴结状态进行成像和评估，然而由于单一成像模态具有一定的内在局限性，不利于对转移灶的精准检测和识别。淋巴结活检被认为是判定淋巴结是否转移的金标准，但活检作为一项侵入性操作，可能引起淋巴水肿等不良反应。因此，寻求无创且具有高灵敏度和特异性的成像方式检测淋巴结转移灶是目前临床和科研工作中面临的挑战。 　　

       针对上述问题，本研究工作设计和研发了靶向乳腺肿瘤及肿瘤微环境ATP响应的新型分子探针（SPIOs@A-T）。一方面，由于肿瘤微环境中的ATP浓度远高于正常组织，独特的ATP响应荧光设计使得FMI能够特异性地点亮有肿瘤转移的淋巴节灶；另一方面，MPI可以有效克服FMI在组织成像深度方面的不足，实现对深部转移灶的高灵敏度成像（图1）。此外，研究结果也证实了该分子探针具有良好的生物安全性。因此，通过FMI/MPI双模态分子成像技术，利用主动靶向性及ATP响应策略，以提高对乳腺癌淋巴结转移灶检出的灵敏度和特异性，实现对乳腺癌的精准检测和诊断。该分子探针有望成为早期检测和准确诊断乳腺肿瘤淋巴结转移的有力工具。 　　

       该论文由北京协和医院放射科访问博士生王国蓉作为第一作者，金征宇教授（北京协和医院放射科）、杜洋研究员（中科院分子影像重点实验室）和田捷研究员（中科院分子影像重点实验室/北航-首医大数据精准医疗高精尖创新中心）作为并列通讯作者。该研究工作得到了国家自然科学基金和北京市自然科学基金等项目的资助。

图1. 新型靶向乳腺肿瘤及肿瘤微环境ATP响应的新型分子探针（SPIOs@A-T）对乳腺癌淋巴结转移灶FMI/MPI双模态成像示意图。MLN：转移性淋巴结；NLN：正常淋巴结。