上海临床研究中心特聘科学家、上海科技大学生物医学工程学院罗宗化课题组近期在多肽分子影像探针研发领域取得系列进展，两项成果相继发表于 ACS Sensors 与 Analytical Chemistry 期刊。这两项工作体现了课题组在多肽核素 PET 成像方面的系统性研究思路：其一，面向肺纤维化早期诊断与治疗监测，构建了靶向尿激酶型纤溶酶原激活物受体 (uPAR) 的双环肽 PET 探针，在博来霉素与X射线诱导的两种肺纤维化模型中，实现了早于 CT 可识别结构改变的分子成像；其二，通过 mRNA 展示技术筛选出靶向集落刺激因子1受体 (CSF1R) 的多肽，首次构建了 CSF1R 靶向多肽 PET 示踪剂，用于 LPS 诱导肺部炎症的无创成像。

近日，上海临床研究中心特聘科学家、上海科技大学生物医学工程学院罗宗化课题组构建了一种靶向尿激酶型纤溶酶原激活物受体（uPAR）的双环肽PET探针[68Ga]Ga-HT448，实现了肺纤维化的早期分子成像与治疗反应监测，为克服当前临床诊断手段的局限性提供了新策略。该成果以“Engineering a Bicyclic Peptide-Based Positron Emission Tomography Probe Targeting Urokinase-Type Plasminogen Activator Receptor Enables Early Sensing and Therapeutic Monitoring of Pulmonary Fibrosis”为题发表于国际期刊ACS Sensors。

图1：双环肽uPAR PET 探针用于肺纤维化模型的早期诊断和疗效监测

当前肺纤维化的临床诊断主要依赖高分辨率 CT，但 CT 仅能识别已形成的结构性损伤，无法捕捉早期的分子活动，导致患者常在不可逆损伤后才被确诊。针对这一临床难题，研究团队以高亲和力双环肽 HT416 为基础，成功构建了靶向 uPAR 的 PET 探针 [68Ga]Ga-HT448。该探针亲和力达纳摩尔级别，体内稳定性优良，经肾脏快速清除，肺部本底信号低。在博来霉素诱导和放射线诱导两种小鼠肺纤维化模型中，探针于造模后第7天即可检出肺部异常信号，早于 CT 可识别的结构改变，且信号动态变化与病理进程高度一致。与临床常用的 FAP 靶向探针 [68Ga]Ga-FAPI-04 相比，该探针信号出现更早、强度更高、持续时间更长，并能灵敏监测抗肺纤维化药物尼达尼布的治疗反应。该研究为肺纤维化的早期诊断及药效评估提供了新的分子影像策略。

上海科技大学生物医学工程学院博士研究生丁可之和硕士研究生杨雅彬为共同第一作者，罗宗化教授为唯一通讯作者。上海临床研究中心为共同完成单位。研究得到上海科技大学生物医学工程学院医学影像平台的支持。

论文链接：https://doi.org/10.1021/acssensors.6c03460

新型 CSF1R 靶向多肽 PET 示踪剂实现肺部炎症高特异性成像

集落刺激因子1受体 (CSF1R) 是巨噬细胞驱动炎症性疾病的重要分子标志物。然而，现有 CSF1R PET 探针以小分子激酶抑制剂为主，普遍存在脱靶结合、选择性不佳等问题；抗体类探针则受限于清除缓慢和组织穿透性差。针对这一瓶颈，研究团队利用 mRNA 展示技术筛选获得一条高亲和力多肽 CP，并在此基础上设计了一系列含亲水 AEEA 连接子的 DOTA 偶联多肽，经优化得到候选探针 68Ga-CP4。该探针在保持良好靶向亲和力的同时，在小鼠 LPS 诱导的肺部炎症模型中能够清晰显示炎症病灶，且信号可被未标记肽有效阻断，证实了其靶向特异性。组织学与蛋白分析进一步验证了炎症区域 CSF1R 的表达上调。该项工作是首个基于多肽的 CSF1R PET 示踪剂的报道，为巨噬细胞相关肺部炎症的无创、高特异性成像提供了全新工具。

天津中医药大学/上海药物所/上海科技大学联培硕士研究生鲍俊宇和上海科技大学生物医学工程学院博士研究生黄佳文为本文共同第一作者，中国科学院上海药物研究所程震教授和上海临床研究中心特聘科学家、上海科技大学生物医学工程学院罗宗化教授为本文共同通讯作者。研究得到了上海科技大学科研启动经费、上海市分子影像学重点实验室开放课题重点项目以及生物医学工程学院医学影像平台的支持。上海临床研究中心为共同完成单位。

论文链接：

https://doi.org/10.1021/acs.analchem.6c04084