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近日，自治区人民政府印发《内蒙古自治区人民政府关于2022年度自治区科学技术奖励的决定》，公布了2022年度内蒙古自治区科学技术奖励名单，我校附属医院张国建科研团队完成的《多模态分子影像在肿瘤精准诊疗中的临床应用与技术推广》成果，荣获内蒙古自治区科学技术进步奖一等奖。

科研成果

随着精准医学时代的到来，如何通过无创手段对肿瘤明确诊断并进行定量、动态评估以达到精准治疗的目的是临床诊疗迫切所需。分子影像可以显示组织、细胞及亚细胞水平的特定分子，反映活体状态下分子水平变化，对肿瘤生物学行为进行定性和定量研究。然而单一分子探针显像方法难以同时满足疾病诊断高灵敏度、特异性、靶向性的所有要求。

针对分子影像在肿瘤临床诊疗中存在的问题，张国建科研团队历时十年，从基础研究到临床转化，从肿瘤微环境探索到分子探针研发，立足核医学广谱分子探针¹⁸F-FDG的研究，不断丰富其在肿瘤应用中的内涵与外延，探索出针对不同肿瘤的个体化多种分子探针联合显像的新模式，从而克服了单一显像方式的不足，实现优势互补，为临床提供更全面、更精准的肿瘤生物学信息。

1、肿瘤微环境基础研究

张国建主任医师在美国访学期间，针对非小细胞肺癌肿瘤微环境及能量代谢进行了深入探索，研究发现饮食状态对肿瘤内¹⁸F-FDG的分布发挥关键作用。在空腹状态下，¹⁸F-FDG主要浓聚在缺氧癌细胞组织内（Warburg效应）， 在进食状态下，¹⁸F-FDG浓聚主要分布在非癌变肿瘤基质（反向Warburg效应），不同饮食状态影响下，能量代谢会发生转换。这一发现能更好地补充癌症葡萄糖代谢竞争假说—Warburg 效应，通过分子影像学方法验证了肿瘤内能量代谢的复杂多变性。这一研究成果得到了国际及国内很多专家的高度关注与认可。

2、¹⁸F-FDG联合¹⁸F-FLT显像模式在肺癌诊断中的应用研究

¹⁸F-FDG PET/CT是判断肺结节良恶性的重要工具，其灵敏度、特异性及准确性均高于增强CT，但仍有10％左右的假阴性和假阳性率。¹⁸F-FLT 是胸腺嘧啶的类似物，病灶摄取¹⁸F-FLT的高低反映了细胞生长增殖程度，增殖程度越高的肿瘤对¹⁸F-FLT的摄取越高，且在炎症组织中无浓聚，其特异性较¹⁸F-FDG高，但敏感性低于¹⁸F-FDG。因此，两种分子探针联合应用，取长补短，可大大提高肿瘤诊断准确性。张国建科研团队研究证实，¹⁸F-FDG与¹⁸F-FLT联合应用，在肺结节良恶性诊断中准确性明显提高，显示出良好的应用价值。

表1¹⁸F-FDG与¹⁸F-FLT两者联合在肺结节诊断中的效能比较

3、¹⁸F-FDG与^99mTc-RGD显像结合增强CT模式对肺癌淋巴结精确评估的研究

淋巴结清扫是肺癌外科手术重要的话题。为达到根治目的，多提倡纵膈和肺门淋巴结系统清扫，常规肺癌淋巴结清扫范围大、切除数量多、创伤大、手术繁琐、不利于患者术后恢复且临床应用限制较多。因此，选择何种清扫方式、如何划定清扫范围是肺癌淋巴结清扫术中的难点和重点。

¹⁸F-FDG利用病灶糖代谢异常的特点进行诊断与评估，可灵敏的发现转移淋巴结。但炎性增生淋巴结也会摄取¹⁸F-FDG而出现假阳性，因此¹⁸F-FDG诊断纵隔淋巴结的特异性相对比较低，会高估诊断分期，使可以接受根治性手术治疗的患者被排除在外。

整合素α_vβ₃是一种跨膜异二聚体受体，α_vβ₃在新生血管内皮细胞和肿瘤细胞有高表达，含有精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸序列（Arg-Gly-Asp，RGD）的多肽能够与整合素α_vβ₃受体特异结合，并对其具有高度的选择性与较强的亲和力，从而能够通过特异性地显示肿瘤及其新生血管形成而达到探测肿瘤的目的。

首先，研究团队对RGDfK进行氟-18标记，得到了一个靶向整合素av?3的特异性的正电子探针，小动物PET/CT显像表明，[18F]-RGDfK可特异性积累在U87MG肿瘤中，用RGDfK （抑制剂）封闭可竞争性地抑制[18F]-RGDfK与整合素αvβ3受体结合，进一步证明了[18F]-RGDfK与整合素αvβ3受体结合的特异性。证实[18F]-RGDfK是靶向肿瘤新生血管的特异性分子探针（图3）。

之后，研究团队对增强CT、^99mTc RGD、¹⁸F-FDG及三者结合的模式诊断肺癌淋巴结的效能进行比较，发现^99mTc RGD显像诊断淋巴结转移方面的特异性优于¹⁸F-FDG 及增强CT，而¹⁸F-FDG的灵敏度高于^99mTc RGD 及增强CT，三者联合显像模式诊断淋巴结转移的效能明显提高（表2，图4，5）。

表2 四种诊断方法对肺癌淋巴结转移诊断效能比较（%）（n=41）

4、¹⁸F-FDG联合¹¹C-CHO显像模式在原发性肝癌诊疗中的应用研究

原发性肝癌早期无明显临床症状，应用影像学方法进行精准诊断尤为重要。原发性肝癌对¹⁸F-FDG的摄取程度与肿瘤细胞分化程度密切相关，在分化程度较高的肿瘤细胞内含有高浓度的FDG-6-磷酸酶，去磷酸化水平高，可对6-磷酸-FDG去磷酸化生成游离¹⁸F-FDG，然后释放出细胞，导致肿瘤组织内¹⁸F-FDG含量相对较低，PET/CT显像表现¹⁸F-FDG 摄取接近于周围正常肝组织，与良性病变有相似表现，容易造成假阴性，约45％肝细胞癌表现为¹⁸F-FDG等代谢或低代谢，而胆管细胞癌、其他类型原发性肝癌及转移性肝癌去磷酸化水平几乎为零，故表现为¹⁸F-FDG高代谢。

¹¹C-CHO是具有强亲和力的脂质分子探针，特别是在CHO激酶和CHO转运蛋白活性较高的肝癌中（即分化程度高的肝癌），CHO是合成磷脂的前体，其参与肿瘤细胞膜磷脂的合成，分化程度高的肿瘤细胞表现为高摄取。因此，¹¹C-CHO与¹⁸F-FDG PET/CT显像在肝细胞肝癌诊断中具有互补作用。

该团队研究证实，¹⁸F-FDG 联合11C-CHO PET/CT显像，使¹⁸F-FDG诊断原发性肝细胞癌的灵敏度由58%提高至82%，准确率由54%提高至85%。而特异度提高到100%。

表3¹⁸F-FDG、¹¹C-CHO及两者联合 PET/CT显像诊断原发性肝细胞癌的效能比较

张国建博士科研简介

张国建，博士，主任医师，硕士研究生导师，中国共产党党员，美国路易斯维尔大学医学院放射科访问学者，学校附属医院核医学科党支部书记兼副主任，内蒙古自治区“草原英才”，内蒙古自治区“321人才”第二层次人选，从事核医学临床、科研及教学工作18年。团队研究方向：肿瘤微环境的分子影像学研究。

现任中华医学会核医学分会全国委员，内蒙古自治区医学会核医学分会主任委员，内蒙古自治区医师协会核医学医师分会副会长兼秘书长，中华医学会核医学分会实验学组委员，中国核学会核医学分会青年委员，中国医师协会核医学分会青年委员，中德医学协会核医学专业委员会常委，中华医学会影像技术分会核医学影像技术专委会委员，内蒙古抗癌协会核医学专业委员会常务委员，中国研究型医院学会放射学专业委员会心血管影像转化医学学组委员，美国核医学与分子影像学会（SNMMI）会员，《中国医疗设备》杂志常务编委，《国际放射医学核医学杂志杂志》特约审稿专家，《Precision Medicine Journal》编委。

发表核心期刊论文40余篇，实用新型专利4项。主编著作1部，副主编影像本科教材1部，参编著作8部。主持国家自然科学基金2项，内蒙古自然科学基金3项，其他科研课题10项。是国家重点研发计划项目1项子课题骨干、国家自然科学区域创新发展联合基金集成项目1项子课题骨干。

荣获内蒙古自治区科技进步一等奖1项、三等奖1项，美国核医学杂志Alavi-Mandell杰出论文奖（为国内首获该奖项），中华医学科学技术奖三等奖1项（为自治区医疗领域首获该奖项），内蒙古自治区医学会科学技术奖一等奖1项、二等奖1项、三等奖4项。2023年获“内蒙古自治区医师协会名医”称号。

稿件来源：附属医院 编辑：刘莎 审核：安志新、赛音德力格尔