Advanced Healthcare Materials: 新型磁共振波谱成像造影剂用于脑胶质瘤的精准影像诊断

磁共振波谱成像(MRS)是一种功能成像技术,可以提供空间编码的代谢信息及生物化学改变,从而实现疾病的无创诊断目的。目前,MRS 被广泛地应用于中枢神经系统疾病尤其是脑胶质瘤疾病的诊断。然而,传统的MRS成像技术只局限于检测内源性代谢物,无法准确地区分脑胶质瘤及其它肿瘤如淋巴瘤、转移瘤等,MRS成像技术的这一局限性极大地限制了其在疾病诊断中的应用。

近期,复旦大学附属华山医院放射科姚振威和华东师范大学化学与分子工程学院、上海市绿色化学与化工过程绿色化重点实验室步文博研究团队,首次提出功能磁共振波谱成像造影剂的概念,通过将外源性β-丙氨酸担载于ANG修饰的空心介孔氧化硅球,赋予其脑胶质瘤主动靶向性和功能磁共振波谱成像精准诊断功能,发现荷瘤鼠的胶质瘤病灶区域可以显示特异的β-丙氨酸峰,而正常脑组织区域未显示。因此,这类具有特异增强磁共振波谱成像功能的新型造影剂,将有望实现脑胶质瘤的精准影像诊断。

β-丙氨酸是一种非蛋白源性的氨基酸,具有良好的生物安全性,在磁共振波谱成像方面,β-丙氨酸在2.562ppm和3.177ppm处具有两个特征峰,尤其是2.562ppm波峰可以使其区别于脑内的其它物质。目前,已经有大量文献报道空心介孔氧化硅具有比表面积大、孔容大、表面易修饰性和生物相容性好等优点,因此可以作为一种高效的载体材料。Angiopep-2 (ANG)可以特异靶向血脑屏障和胶质瘤细胞上过量表达的低密度脂蛋白相关蛋白,因此,在本研究中,研究者们将外源性β-丙氨酸担载于ANG修饰的空心介孔氧化硅球,借助于ANG高效穿越血脑屏障和主动靶向脑胶质瘤的双靶向作用,同时利用β-丙氨酸的特异增强磁共振波谱成像功能,成功实现了显著增强脑胶质瘤影像诊断的精准性;运用此研究思路,预计可以发现更多的针对不同疾病的特异性磁共振波谱成像造影剂,从而推动磁共振波谱成像技术在临床肿瘤精准影像诊断中的快速发展。

相关论文已在线发表于Advanced Healthcare Materials (DOI: 10.1002/adhm.201800317)。论文第一作者为复旦大学附属华山医院博士生王静;论文通讯作者为步文博教授(华东师范大学)和姚振威教授(复旦大学附属华山医院)。