在惡性腫瘤、心腦血管疾病、神經(jīng)退行性疾病等重大疾病的診斷治療中，分子影像技術(shù)具有不可替代的優(yōu)勢。分子影像技術(shù)是生命科學(xué)和臨床醫(yī)學(xué)最重要的一類工具,傳統(tǒng)成像技術(shù)難以實現(xiàn)早期微小腫瘤成像，核醫(yī)學(xué)分子影像可以達(dá)到無創(chuàng)精準(zhǔn)個體化的診療。以PET/CT為代表性的新技術(shù)的出現(xiàn)為疾病診療提供了全新視野,如果把PET設(shè)備等核醫(yī)療裝備看作“槍炮”，核素的示蹤劑就是“彈藥”。當(dāng)前我國的現(xiàn)狀是，“槍炮”短缺的問題逐步得到解決，然而，絕大部分“彈藥”都依賴進(jìn)口。

北京大學(xué)腫瘤醫(yī)院核醫(yī)學(xué)科楊志、朱華團(tuán)隊借助于北大醫(yī)學(xué)獨特臨床優(yōu)勢，常規(guī)實現(xiàn)新型下一代固體靶核素64Cu、124I、89Zr的生產(chǎn)和臨床/科研使用。多項放射性藥品臨床轉(zhuǎn)化在國內(nèi)處于領(lǐng)先地位。圍繞腫瘤異質(zhì)性、亞臨床病灶的影像檢測監(jiān)測難題，該團(tuán)隊專注于系列新靶點開發(fā)、新診療探針的臨床轉(zhuǎn)化工作。近期這些工作包括：

1. 針對前列腺癌精準(zhǔn)診斷難題，研制新型PMNs-813多模態(tài)探針，該探針具備PET/MRI/PAI多模態(tài)增強(qiáng)造影功能，能夠提高前列腺癌診斷效果，還可通過核素治療和黑色素光熱治療模擬協(xié)同治療場景，探索協(xié)同治療的合理化應(yīng)用以及PET/MRI雙重造影用于治療監(jiān)測的可行性。相關(guān)成果以“A Highly Specific Multiple Enhancement Theranostic Nanoprobefor PET/MRI/PAI Image-Guided Radioisotope Combined Photothermal Therapy in Prostate Cancer”為題，于2021年4月發(fā)表在Small雜志上。

圖1： 診療一體化 PMNs-II-813 納米探針的多模態(tài)顯像設(shè)計

2. 針對新冠疫情暴發(fā)、暫無針對性療法的形勢，以新冠病毒入侵人體的關(guān)鍵—人體血管緊張素轉(zhuǎn)換酶2（ACE2）為靶點，開發(fā)出HZ20系列PET探針，無創(chuàng)、實時監(jiān)測人體ACE2分布。首次報道年輕女性卵巢黃體中有明顯的ACE2攝取。相關(guān)成果以“Molecular PET/CT Profiling of ACE2 Expression In Vivo:Implications for Infection and Outcome from SARS-CoV-2”為題，于2021年6月發(fā)表在Advanced Science雜志上。

圖2：ACE2靶向探針的作用機(jī)制及臨床轉(zhuǎn)化示意圖

3.針對靶向成纖維細(xì)胞活化蛋白（Fibroblast Activation Protein，F(xiàn)AP）瘤顯像臨床轉(zhuǎn)化研究，開發(fā)出具有專利權(quán)的Al18F-NOTA-FAPI，將Al18F-FAPI應(yīng)用于肺癌、結(jié)直腸癌、淋巴瘤、胰腺癌、前列腺癌等數(shù)種類型癌癥患者的PET/CT顯像。其有望替代68Ga-FAPI-04 PET/CT在臨床腫瘤成像領(lǐng)域的推廣應(yīng)用。此外，在臨床應(yīng)用方面，Al18F-NOTA-FAPI可能作為2-[18F]FDG PET/CT成像的補(bǔ)充，為患者的診斷提供更多的有益信息。相關(guān)成果以“Clinicaltranslational evaluation of Al18F-NOTA-FAPI for fibroblastactivation protein-targeted tumour imaging”為題，于2021年7月發(fā)表在Eur J Nucl Med Mol Imaging雜志上。

圖3： Al18F-FAPI應(yīng)用于荷瘤鼠Micro PET/CT及臨床PET/CT

4. 針對腫瘤免疫治療（抗PD-1治療）優(yōu)勢患者篩選及療效評價挑戰(zhàn)，研制出新型固體靶核素124I，優(yōu)化出室溫條件60秒快速、原位標(biāo)記單抗技術(shù)，實現(xiàn)基于我國NMPA批準(zhǔn)的首個抗PD1治療藥物（JS001, 特瑞普利單抗）的直接放射性標(biāo)記的臨床研究。相關(guān)成果以“Positron Emission Tomography Imaging of Programmed Death 1Expression in Cancer Patients Using 124I-Labeled Toripalimab：A Pilot Clinical Translation Study”為題，于2021年5月發(fā)表在Clinical Nuclear Medicine雜志上。

圖4： I-124標(biāo)記PD1單抗的PET 臨床轉(zhuǎn)化

5.目前預(yù)測PD-1/PD-L1單抗療效較為成熟的生物標(biāo)志物主要是PD-L1表達(dá)。北京大學(xué)腫瘤醫(yī)院核醫(yī)學(xué)科和胸部腫瘤內(nèi)一科合作，研制Ga-68標(biāo)記的PD-L1靶向低分子量多肽（LMW）探針,首次用于進(jìn)展期肺癌的臨床轉(zhuǎn)化研究展示了在可行的時間窗內(nèi)用PET顯像的方式對患者進(jìn)行PD-L1表達(dá)水平檢測的可行性和研究潛力。相關(guān)成果以“First-in-human evaluation of a PD-L1-binding peptide radiotracer in non-small cell lung cancer patients with PET”為題，于2021年8月發(fā)表在Journal of Nuclear Medicine雜志上。

圖5： 68Ga-LMW在不同PD-L1表達(dá)水平腫瘤中的PET分析

積極響應(yīng)國家發(fā)布的《醫(yī)用同位素中長期發(fā)展規(guī)劃（2021-2035）》，北京大學(xué)腫瘤醫(yī)院核醫(yī)學(xué)科分子影像臨床轉(zhuǎn)化平臺以一系列強(qiáng)大的醫(yī)用同位素藥物研發(fā)能力和優(yōu)異的臨床轉(zhuǎn)化，積極推動國產(chǎn)放射性藥物原創(chuàng)性研究，面向重大疾病新靶點如：腫瘤免疫治療及其配體（PD1/PDL1）前列腺癌表明膜抗原（PSMA）,血管緊張素轉(zhuǎn)換酶2（ACE2）等開展分子影像前沿研究，實現(xiàn)多個探針的首次臨床轉(zhuǎn)化研究，新型核素探針能夠有效探測體內(nèi)病灶并有望實現(xiàn)療效監(jiān)測，為提升人民健康水平提供技術(shù)支持。

附：參考文獻(xiàn)( ?代表共同第一，*代表通訊)

1.Lei Xia, Xiangxi Meng, Li Wen, Nina Zhou, Teli Liu, Xiaoxia Xu, Feng Wang, Zhen Cheng, Zhi Yang*, Hua Zhu*. A Highly Specific Multiple Enhancement Theranostic Nanoprobe for PET/MRI/PAI Image-Guided Radioisotope Combined Photothermal Therapy in Prostate Cancer. Small, 2021, 17(21), 2100378.

2.Hua Zhu?,*, Hanwen Zhang?, Nina Zhou?, Jin Ding, Jinquan Jiang, Teli Liu, Ziyu Liu, Feng Wang, Qian Zhang, Zhuochen Zhang, Shi Yan, Lei Li, Nadia Benabdallah, HongjunJin, Zhaofei Liu, Lisheng Cai, Daniel LJ Thorek*, Xing Yang*, Zhi Yang*. Molecular PET/CT profiling of ACE2 expression in vivo: implications for infection and outcome from SARS-CoV-2. Advanced Science. 2021, DOI: 10.1002/advs.202100965.

3.Shuailiang Wang, Xin Zhou, Xiaoxia Xu, Jin Ding, Song Liu, Xingguo Hou, Nan Li, Hua Zhu*, Zhi Yang*. Clinical Translational Evaluation of Al18F-NOTA-FAPI for Fibroblast Activation Protein Targeted Tumour Imaging. European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging, 2021, DOI:10.1007/s00259-021-05470-4.

4.Shujing Wang?, Hua Zhu?,*, Jin Ding, Feng Wang, Lixin Ding, Yan Zhang, Nan Li, Sheng Yao, Xinan Sheng*, Zhi Yang*. Positron Emission Tomography Imaging of Programmed Death 1 Expression in Cancer Patients Using Iodine-124 Labeled Toripalimab: A Pilot Clinical Translation Study. Clinical Nuclear Medicine, 2021, 46(5), 382-388.

5.Xin Zhou?, Jinquan Jiang?, Xue Yang?, Teli Liu, Jin Ding, Sridhar Nimmagadda, Martin G Pomper, Hua Zhu*, Jun Zhao*, Zhi Yang*, Nan Li*. First-in-human evaluation of a PD-L1-binding peptide radiotracer in non-small cell lung cancer patients with PET. Journal of Nuclear Medicine, 2021, DOI: 10.2967/jnumed.121.262045.

來源：北京大學(xué)腫瘤醫(yī)院