近日，Science旗下子刊Science Advances（JCR1区，IF 14.143）在线发表了我院放射介入科毛景松副主任医师与87978797威尼斯老品牌公共卫生学院分子影像暨转化医学中心刘刚教授团队的合作研究成果“Repurposing ICG enables MR/PA imaging signal amplification and iron depletion for iron-overload disorders”。该研究首次报道了临床常用肝功能检测及手术导航制剂吲哚菁绿可作为磁共振对比剂和去铁剂用于铁过载疾病诊疗一体化策略。

【论文链接】https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abl5862

铁是人体必需的微量元素之一，铁以多种形式在体内保持着动态平衡。过度输血，血红蛋白合成障碍，膳食结构改变等因素均可打破这种平衡，导铁铁过载。铁过载亦和许多肝脏疾病关系密切，如肝炎、脂肪肝、肝纤维化、肝硬化、肝癌等，因为肝脏是维护体内环境的重要器官，是铁储存的主要部位，故而成为铁过载诱导损伤的主要靶器官。为使此类患者及时得到保护性干预措施，发展有效的铁过载疾病诊断治疗方法至关重要。相较来说，使用非侵入性MRI成像系统来无创和可视化检测肝铁存储情况，有助于安全而准确地掌握铁沉积的空间分布信息。然而MRI对具有关键细胞/分子水平信息的生物标志物的检测灵敏度较低。并且大多数基于 MRI 的铁评估方法都因无法区分不同的铁沉积模式（例如游离铁、铁蛋白中的铁和铁血黄素中的铁）而造成一定程度的误判， 最终造成铁定量的特异性和敏感性不足。因此，引入用于精确定量肝脏过量铁的新方法是该研究领域的热点。

两亲性吲哚菁绿（ICG）是一种被FDA批准用于临床的诊断制剂，已被作为动态评估肝功能和病人心输出量的检测标准。基于本团队前期金属离子配位自组装药物研究基础（Nat Commun. 2020; Angew Chem. 2019; JACS. 2018; Adv Mater. 2017; Sci Adv. 2016），本研究原创性地提出开发ICG 作为铁螯合剂，用于体内外铁过载疾病的诊疗一体化研究。团队结合理论计算及实验验证了ICG 螯合Fe3+具有高特异性和灵敏性，而当ICG 螯合 Fe3+ 后将有效屏蔽Fe3+原有的T1信号，其机理为：通过ICG 疏水基团限制 Fe 离子周围水交换，从而产生较短的自旋晶格弛豫时间及较低的 r1 值，进而引起 MR 图像具有 T1 信号强度比变化（T1SRC），此变化值与ICP测得的啮齿动物模型和人体肝脏活检组织中的肝脏铁浓度（LIC）高度正相关。同时与现有临床中常用去铁制剂——去铁胺（DFO）相比，ICG 不仅可以提供 Fe3+定位及定量信息，还可提高肝脏中铁的去除效率并且具有良好生物安全性。本研究提出的原创技术一次性实现了铁超负荷疾病的无创检测和高效治疗，是一种简单且可临床广泛推广的铁过载疾病诊疗一体化策略，目前该技术已获得中国发明专利授权（ZL202010387159.9），并已通过多家三甲教学型医院的医学伦理委员会审核开展应用研究（ChiCTR2000035648）。

▲ICG作为MRI对比剂和去铁剂在铁过载疾病诊疗中的应用效果图

毛景松副主任医师长期从事介入医学及分子影像基础及临床研究工作，近年来以第一作者/共同通讯作者在Sci Adv、Adv Sci、Eur J Nucl Med Mol Imaging、J Control Release及Nanosclae 等国际知名期刊发表一系列高质量研究性论文。他长期与刘刚教授团队合作，在合作研究中充分发挥临床学科优势，开展多学科交叉融合研究，产生了具有重要临床应用价值的创新性成果。公共卫生学院刘刚课题组林惠荣博士为论文第一作者，刘刚教授、毛景松副主任医师以及浙江大学公共卫生学院王福俤教授为该论文的共同通讯作者。本研究成果得到我院领导、放射科、中心实验室以及87978797威尼斯老品牌实验动物中心和生物医学学部仪器平台的大力支持。

文/图 放射介入科