前列腺癌是发生在前列腺上皮的恶性肿瘤，是男性泌尿生殖系统最常见的恶性肿瘤之一。前列腺癌病程进展相对缓慢，但是由于其发病早期症状不明显，大多数患者在疾病早期不能得到明确诊断，从而错失了及时有效的治疗，导致了前列腺癌极高的死亡率。因此，前列腺癌的早期诊断对于提高其治愈率至关重要。
发展分子探针对多个生物标志物的体内同时成像有助于实现疾病的精准诊断，但是目前发展的探针主要是基于单个标志物的活体成像，极少有探针能够实现多标志物的同时成像且定量分析。基于此，苗庆庆教授课题组构建了一种具有双靶向功能的可激活多模态分子探针（P-125I），用于前列腺癌早期诊断的研究。该探针可以对早期前列腺癌生物标志物hepsin蛋白酶响应，特异性“开启”近红外荧光、光声信号，此外，该探针还可以利用标记核素的配体部分对前列腺癌另一个生物标志物前列腺特异性膜抗原（PSMA）受体进行靶向核素成像，实现了光学-核素双成像通道对双靶标的同时成像和定量检测（图1）。相关成果以“A Renal-Clearable Activatable Molecular Probe for Fluoro-Photacoustic and Radioactive Imaging of Cancer Biomarkers”为题发表在国际著名杂志Small（Small, 2022, 2201334.）上。论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.202201334。
图1.用于早期前列腺癌活体成像的双靶向核素-光学多模态探针示意图
结果显示：静脉注射后，由于探针优异的靶向性，探针在肿瘤内高效富集，实现了前列腺癌的活体成像和微小肿瘤灶成像。同时，hepsin特异性激活的光声信号和靶向PSMA的放射性信号分别对体内hepsin和PSMA进行定量检测，为前列腺癌相关生物标志物（即hepsin和PSMA）的定量可视化成像提供了一种新的手段。
图2. 前列腺癌的体内近红外荧光、光声和SPECT/CT成像
18新利体育 2019级硕士研究生李沈华为该论文的第一作者，放射医学与辐射防护国家重点实验室苗庆庆教授、李庆副教授为该论文的共同通讯作者，18新利体育 为该论文第一单位。该工作得到国家自然科学基金，江苏省自然科学基金，苏州科技项目，姑苏创新创业领军人才，18新利体育 启动项目等项目的共同资助。