摘要
結直腸癌干細胞（CRCSCs）與腫瘤耐藥、轉移及復發密切相關，CD166 是其關鍵標志物。本研究通過噬菌體展示技術篩選 CD166 靶向肽（CD166tp），構建 ¹¹¹In-DTPA-CD166tp-G??C 核素顯像探針，在結直腸癌異種移植小鼠模型中驗證其靶向性與顯像效果。結果表明，該探針能特異性結合 CD166 陽性結直腸癌細胞，在腫瘤組織中高效富集，顯像清晰且腫瘤背景比優異，為 CRCSCs 的無創檢測提供了潛在核素顯像劑，助力結直腸癌早期診斷與療效監測。
方法
本研究遵循動物實驗倫理規范，選取 HCT15 結直腸癌細胞系，通過磁珠分選法分離 CD166 陽性（CD166?HCT15）與陰性細胞，驗證 CD166?細胞的干細胞特性。采用噬菌體展示肽庫篩選高親和力 CD166 靶向肽，經 ELISA 與細胞結合實驗鑒定后，構建 CD166tp-G??C 探針并偶聯 DTPA，進行 ¹¹¹In 標記獲得核素顯像劑。在 BALB/c 裸鼠皮下接種 CD166?HCT15 細胞構建異種移植模型，尾靜脈注射顯像劑后，通過 nanoSPECT/CT 于 2、4、24、48 小時采集顯像數據，同時進行生物分布與競爭性抑制實驗，評估探針的靶向性與穩定性。
nanoSPECT/CT的采集方法
采用 nanoSPECT/CT 設備進行核素顯像，小鼠經麻醉后固定于掃描床，尾靜脈注射 740 MBq/kg 的 ¹¹¹In 標記探針及對照組探針，分別于注射后 2、4、24、48 小時進行全身掃描。掃描參數設置為：采用高分辨率準直器，矩陣 128×128，采集視野覆蓋小鼠全身，CT 掃描用于解剖定位與衰減校正。圖像經 3D 分析軟件量化腫瘤區域放射性計數，生物分布實驗中通過 γ 計數器檢測各器官放射性活度，計算每克組織注射劑量百分比（% ID/g）及腫瘤 / 正常組織比值。
Fig. 8c（原文）：展示競爭性抑制實驗的 SPECT/CT 顯像結果，體現設備對不同劑量未標記探針干預下腫瘤攝取差異的捕捉能力。
nanoSPECT/CT 的結果
nanoSPECT/CT 設備清晰捕捉到 ¹¹¹In-DTPA-CD166tp-G??C 探針在腫瘤組織的特異性富集，成像質量高，能有效區分腫瘤與正常組織邊界。設備量化分析顯示，該探針的腫瘤攝取量與腫瘤 / 背景比值顯著高于對照組，精準反映了探針的靶向結合效率；結合生物分布數據，明確了探針在體內的代謝路徑，證實其腫瘤靶向性強、非特異性攝取低。設備的高靈敏度與空間分辨率，為探針的體內性能評估提供了可靠數據支持，充分體現了其在腫瘤干細胞核素顯像研究中的應用價值。
Fig. 10（原文）：呈現不同時間點各探針的腫瘤 / 血液、腫瘤 / 肌肉比值，為 ¹¹¹In-DTPA-CD166tp-G??C 探針的優異顯像性能提供量化依據，支撐其作為 CRCSCs 顯像劑的結論。
結果
CD166?HCT15 細胞表現出典型干細胞特征，克隆形成、球體形成及遷移能力顯著優于 CD166?細胞，且高表達 Nanog、c-Myc 等干細胞標志物，對多西他賽和 5 - 氟尿嘧啶具有耐藥性。篩選獲得的 CD166tp-G??C 探針在體外能特異性結合 CD166?細胞，¹¹¹In 標記效率超 98%，在人、小鼠血清中 144 小時內穩定性良好。體內顯像顯示，該探針在腫瘤組織中快速富集，24 小時腫瘤攝取達 11.1±2.2 % ID/g，48 小時腫瘤 / 肌肉比值達 48.9±5.03，顯著高于對照組探針；競爭性實驗證實，未標記探針可劑量依賴性抑制顯像劑的腫瘤攝取，生物分布結果顯示探針主要集中于腫瘤組織，其他器官攝取較低。
Fig. 8a（原文）：展示 CD166?結直腸癌異種移植小鼠經不同探針注射后 2、4、24、48 小時的 SPECT/CT 顯像圖
結論
CD166 可作為 CRCSCs 的特異性標志物，其陽性細胞具備典型干細胞特性。本研究構建的 ¹¹¹In-DTPA-CD166tp-G??C 核素顯像探針，具有高靶向性、高穩定性及優異的體內顯像效果，能精準識別 CD166?CRCSCs，為結直腸癌干細胞的無創檢測提供了新工具。該探針有望用于結直腸癌早期診斷、腫瘤異質性評估及治療后復發監測，為結直腸癌的精準診療提供技術支撐。
①原文出處DOI：
DOI：10.1186/s13550-020-0597-3
②原文鏈接：
https://ejnmmires.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13550-020-0597-3