摘要
傳統熒光 / 生物發光報告基因存在免疫原性，干擾免疫健全小鼠腫瘤研究。本研究構建鼠源 NIS（mNIS）無免疫原報告系統，依托???Tc 高锝酸鹽 SPECT/CT 分子影像，在免疫健全 C57BL/6 小鼠胰腺癌肝轉移模型中實現微小轉移灶（<1 mm³）靈敏檢出，還可縱向定量評估 PD-1 免疫治療反應。該技術規避外源蛋白免疫干擾，成像對比度高、可深層斷層顯像，為腫瘤轉移與免疫治療臨床前評價提供理想分子影像平臺。
圖1：論文封面概要
方法
構建含 FRT 位點的 mNIS 慢病毒載體，轉導 KRT19 敲除（sgKRT19）與野生對照（sgScramble）胰腺癌 FC1242 細胞。經潮霉素篩選及 GFP 單細胞分選后，以 Ad-CMV-Flpo 腺病毒轉導去除篩選標記（FRT-Flpo 系統），僅保留 mNIS 表達。建立免疫健全 C57BL/6 小鼠胰腺癌肝轉移模型：經門靜脈注射 5×10? mNIS?/GH? 細胞。經尾靜脈注射 ???Tc 高锝酸鹽（50 MBq/只），吸收 50 min 后行 SPECT/CT 掃描（CT：50 kVp，192 μA；SPECT：10 min）。設置 sgKRT19（敲除）與 sgScramble（野生）對照組，給予 PD-1 單抗（200 μg/只，每 2-3 天，共 4 次），采用基于 RECIST 的影像標準（完全緩解/部分緩解/疾病進展）評估療效。
分子影像設備應用
采用 美迪索nanoScan SPECT/CT 小動物成像平臺，配備多針孔準直器（APT62）；CT 用于解剖定位與衰減校正，SPECT 采集后經 3D 迭代重建。利用 VivoQuant 軟件勾畫腫瘤感興趣區，定量 SUV、病灶體積與病灶數目，實現全身轉移灶無創定量分析。
分子影像設備實驗結果
SPECT/CT 顯像可清晰檢出肝內微小轉移灶（最小可檢出體積 ≤1 mm³，Fig.3A-B）。定量分析顯示：腫瘤/正常肝本底比 12.5 ± 3.5，信號噪聲比 90.0 ± 20.1，對比噪聲比 82.6 ± 20.2（n=6，Table 1），遠超 Rose 標準（3-5），證實探針的極高檢測靈敏度（圖2A）。
縱向 SPECT/CT 顯像（入組后每周一次，共 4 周）清晰區分 PD-1 治療反應：sgKRT19 敲除組（R-1~R-3）治療后肝內轉移灶完全消失，呈完全緩解（CR）；sgScramble 野生對照組（NR-1~NR-3）病灶體積持續增大、數目增多，呈疾病進展（PD）。基于 RECIST 的影像定量參數（SUVsum、SUVmax、病灶總體積、病灶數目）均支持上述分組判斷（圖2B）。
圖 2（原文 Fig.3）：小鼠 SPECT/CT 融合顯像，清晰顯示胰腺癌肝臟微小轉移灶分布。
研究結果
mNIS 報告基因無免疫原性，不干擾腫瘤微環境與免疫應答；SPECT 成像不受組織深度影響，僅特異性顯示存活腫瘤細胞，炎癥組織無干擾。KRT19 敲除組（sgKRT19）對 PD-1 治療呈現完全緩解（CR），野生對照組（sgScramble）均為疾病進展（PD），影像學評估（病灶體積、數目、SUV）與生物學表型高度吻合（圖3）。
圖 3（原文 Fig.4）：不同組別治療前后 SPECT 縱向對比，直觀體現免疫治療療效差異。
研究結論
基于 mNIS 的 SPECT 分子影像具備高靈敏度、無免疫原、深層斷層成像優勢，可無創檢出微小腫瘤轉移灶，縱向精準評價免疫治療反應。相比生物發光等光學成像，特異性與定量能力更強，適用于各類免疫健全小鼠腫瘤模型，為臨床前抗腫瘤及免疫治療研發提供可靠影像學手段（圖 4）。
圖 4（原文 Fig.1）：mNIS 慢病毒載體結構示意圖，展示無免疫原標記設計原理
原文出處DOI：10.15698/cst2023.08.288
原文鏈接：https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10468692/