0 引言

随着医疗水平的提高，肿瘤的防治取得了巨大的进展，但是仍然有多种肿瘤的诊治存在较大困难，例如早期的胰腺癌生长隐蔽并经常伴随浸润和转移，超过85%的患者在确诊后就失去了手术机会，其他的患者即使能进行手术，其复发率也非常高，预后极差，5年生存率不足3%^[1]。如何快速精确地诊断早期肿瘤，为缺乏手术治疗指征的患者提供新的治疗方法一直是医学工作者的探索方向。随着影像学、分子生物学的快速进展，新的肿瘤细胞特异性靶点不断涌现，这些特异性靶点是肿瘤精确诊疗的基础。

分子影像学通过构建靶向细胞表面特异性受体的分子探针进行分子水平的成像，方法包括核素显像、CT、MRI、荧光成像以及光声成像等，其中利用核素标记的肿瘤代谢显像是最为成熟的分子影像技术。代表性的代谢显像剂¹⁸F-脱氧葡萄糖（¹⁸F-FDG）享有“世纪分子”的美誉，由于¹⁸F-FDG反映的是糖代谢水平，缺乏特异性，对糖代谢缓慢和非特异性代谢富集组织区域的病变诊断存在困难，难以实现胰腺癌等多种肿瘤的早期诊断及鉴别诊断^[2]。选择更加敏感和特异的肿瘤标志物，并将靶向标志物的高特异性抗体与影像学方法相结合，成为目前肿瘤诊疗的重要发展方向。研究表明，间皮素在多种肿瘤细胞中有较高表达^[3-5]。以间皮素（Mesothelin, MSLN）为靶点的新型核医学分子探针的出现，为肿瘤的诊疗提供了新的机遇。

1 MSLN 1.1 MSLN的表达

在探索单克隆抗体治疗实体瘤的进程中，MSLN首次发现在卵巢癌细胞中有特异性表达，而在正常人体组织中，MSLN仅表达于间皮细胞内。MSLN是一种糖磷脂酰肌醇（glycosylphospat- idylinositol, GPI）连接的细胞表面糖蛋白，它由一种70 kDa的前体蛋白合成，经由弗林内切蛋白酶将其分开释放巨核细胞增效因子，剩余的40 kDa成熟期MSLN残留蛋白则附着于胞膜上^[6-7]。GPI连接的成熟期MSLN也可以在肿瘤坏死因子“转化蛋白酶”的作用下从细胞表面脱落^[8]。MSLN在正常组织中的表达仅局限在胸膜、心包膜和腹膜中，但是它在多种肿瘤中有较多表达，特别是在恶性间皮瘤（85%~90%）、胰腺癌（80%~85%）、卵巢上皮癌（60%~65%）和肺癌（60%~65%）中表达较高^[9]。MSLN的高表达还与多种肿瘤患者的预后不良有一定的关系，特别是KRAS阳性肺腺癌、三阴性乳腺癌以及食管恶性腺瘤伴高级别异型增生^[10-12]。Bayoglu等^[13]研究发现，三阴性乳腺癌中MSLN表达率（42.3%）远高于HER2的表达率（3.8%），同时研究证明，MSLN的表达与三阴性乳腺的肿瘤分级具有强相关性。

1.2 MSLN的生理功能及潜在作用

目前，MSLN在正常组织中的作用未被证实，敲除了MSLN表达基因的小鼠在生长、再生以及血细胞计数等方面均表现正常^[14]。Bharadwaj等^[15]研究发现，高表达的MSLN与白介素6（interleukin, IL-6）关系密切，人体细胞中过表达的MSLN可以导致IL-6的大量生成，这与胰腺癌等肿瘤的发生、发展密切相关。

1.3 MSLN与实体肿瘤关系

临床及临床前期研究证实，异常的MSLN在肿瘤的恶变过程中表达十分活跃，并通过促进癌细胞增殖加速肿瘤的侵袭，对肿瘤的局部侵入、转移起重要作用，并通过提高癌细胞对细胞毒性药物的抵抗力来减少凋亡^[16-17]。在肿瘤形成过程中，MSLN被认为与卵巢癌抗原（MUC16）结合在一起，这两种蛋白经常共表达，而且研究发现MSLN与MUC16的结合会减少肿瘤细胞间的黏附力。另一方面，MUC16的表达也会促进肿瘤细胞吸附到MSLN表达细胞的浆膜表面，可能会促进肿瘤的胸腹膜种植和转移扩散^[18-19]。

MSLN可以扮演双向角色，既可以通过GPI域来激活细胞内路径，又可以与受体CA125/MUC16相互影响。单纯的MSLN过表达就足以激活NF-κB, MAPK和PI3K这些细胞内路径来促进癌细胞的增殖和抵抗凋亡的能力^[20]。有临床前的研究证实过表达的MSLN可以通过诱导基质内金属蛋白酶MMP-7和MMP-9的激活和表达来促进细胞迁移^[21-22]。再者，MSLN与CA125的密切相关性导致了异型的细胞黏附，从而促进了癌细胞转移^[23]。这些数据资料与临床观察资料共同证明MSLN高表达可促进血清内可溶性间皮素相关肽（SMRP）的产生，这与肿瘤进展、分期增加以及低生存率有密切联系^[24]。

2 MSLN靶向分子探针在肿瘤特异性成像中的应用

目前，特异性靶向肿瘤表面抗原应用于实体瘤的靶向成像与治疗并不是很多，主要是因为大多数抗原在人体重要组织中也有表达，大大增加了抗体药物的潜在毒性。而MSLN在正常组织中的表达仅局限在非重要组织中，非特异性不良反应大大减少。间皮素的过表达与肿瘤细胞的增殖、迁移以及肿瘤体积变化有密切关系。因此，以MSLN为靶点对多种肿瘤进行特异性成像与治疗成为可能^[25]。而为了达到这个目的，一种方法是使用抗MSLN单克隆抗体来特异性靶向肿瘤细胞相关性抗原，并将它们作为运载工具来传递核素用于肿瘤的显像或治疗^[26]。当一种抗MSLN抗体与核素结合，就可以作为分子生物探针应用于肿瘤成像，并可以限制其在MSLN低表达组织的摄取而特异性聚集在MSLN高表达肿瘤组织。第一个抗MSLN抗体mAbK1（IgG1）分离自卵巢癌小鼠模型中^[27]。随后，Hassan等^[28]用¹¹¹In标记了mAbK1并研究其在MSLN高表达肿瘤和MSLN低表达肿瘤中的生物分布，证实了抗MSLN单克隆抗体可以聚集到患者的MSLN高表达实体瘤中。从此之后，许多新的抗MSLN抗体相继被发现并获得商业化发展。

2.1 以MSLN为靶点进行SPECT显像

单光子发射计算机断层成像术（single-photon emission computed tomography, SPECT）与PET成像技术是应用最多的核医学成像技术。用于PET显像的核素半衰期通常较短，显像时间有很大的局限性，而用于SPECT成像的核素半衰期相对较长，如¹¹¹In半衰期约2.83d，对于一些长周期药物的显像，SPECT成像具有较大的优势。

Misri等^[29]利用双向螯合剂p-SCN-bn-DTPA将¹¹¹In标记抗MSLN新型抗体mAbMB和第一代抗体mAbK1，体外细胞实验选用MSLN表达细胞A431K5来验证分子探针的免疫反应性、解离常数（K_d）以及细胞摄取性。分子探针生物分布以及小动物SPECT/CT成像实验选用MSLN高表达肿瘤A431K5和MSLN无表达肿瘤A431。体外实验结果显示：¹¹¹In-mAbMB对A431K5细胞的亲和力（K_d=3.6±1.7 nM）远高于¹¹¹In-mAbK1（K_d=29.3±2.3 nM），且¹¹¹In-mAbMB的细胞摄取率也高于¹¹¹In-mAbK1。生物分布研究表明，相比对照组A431肿瘤，¹¹¹In-mAbMB优先积聚于A431K5肿瘤。但是在静脉注射24 h后，A431K5肿瘤最高摄取量仅为（3.04±0.68）% ID/g，而在48 h及72 h，其肿瘤最大摄取量分别达到（9.65±2.65）% ID/g和（14.29±6.18）% ID/g。小动物SPECT/CT成像显示，¹¹¹In-mAbMB在A431K5实体瘤内较¹¹¹In-mAbK1具有更好的特异性显像效果。

SPECT显像技术发展较早，核素标记方法简单，是较为理想的分子成像方法。但是随着以¹⁸F-FDG为基础的PET/CT获得巨大成功，PET/CT无论从硬件条件还是软件优化都大大超越SPECT/CT，研究人员也更倾向于使用PET核素进行分子成像来获得高质量图片。但是SPECT成像仍具有巨大的研究价值，或许在未来的技术发展中SPECT成像可以获得更强的技术支持，再次走在分子影像前沿。

2.2 以MSLN为靶点进行PET成像

正电子发射断层显像（PET）是一种非侵袭性、高敏感度的核医学成像技术。它是一种对恶性肿瘤诊断和临床分期有重要辅助功能的成像工具。随着分子影像的快速发展，众多具有高特异性的靶向物质与核素结合，共同用于PET成像成为肿瘤检出的新方法。⁶⁴Cu（t1/2=12.7h）是一种广泛应用的抗体相关PET成像同位素，它具有广泛的应用性，成本低廉并具有多种化学作用。11-25mAb是源自鼠杂交瘤的特异性抗体，可以特异性靶向人MSLN。Kobayashi等^[30]利用双向螯合剂DOTA将⁶⁴Cu标记于11-25mAb，分别进行体外细胞结合实验和体内人胰腺癌移植瘤小鼠PET成像。结果显示，⁶⁴Cu标记的11-25抗体在MSLN高表达胰腺癌内大量累积，与无MSLN表达肿瘤形成明显对比，从而证明相较于¹⁸F-FDG显像经常引起的非特异性炎性积聚，⁶⁴Cu标记的11-25抗体作为PET成像探针在胰腺癌特异性显像中有更大的潜力。

Lee等^[31]用⁶⁴Cu标记抗MSLN单克隆抗体MORAb-009，通过PET成像及放射性体内分布来检测不同药物浓度的抗体在胰腺癌及重要器官中的摄取程度。结果显示：比较三种不同药物剂量的注射结果，最大摄取差异主要体现在肿瘤、肝脏和血液三部分。肿瘤和血液中的摄取量随着给药量的增加具有较大幅度的提升，而肝脏的摄取量则逐渐降低。PET成像结果同时证明抗体在肝脏的摄取与肿瘤的大小具有正相关性，而抗体在肿瘤中的摄取量及血液中的含量与肿瘤的大小均呈负相关。

Lamberts等^[32]在使用抗体药物轭合剂DMOT4039A进行临床一期实验前，用⁸⁹Zr标记药物前体抗体MMOT0530A进行临床PET成像，研究MSLN特异性抗体在MSLN表达肿瘤的摄取、整个人体的分布以及探索生物摄取、治疗反应、MSLN表达量之间的关系。实验分别选取7例胰腺癌患者和4例卵巢癌患者，在注射37 MBq ⁸⁹Zr-MMOT0530A 2、4、7天后分别进行PET/CT扫描，示踪摄取量使用标准化摄取值（SUV），MSLN的表达通过肿瘤组织的免疫组织化学进行分析。结果显示：第四天注射后的PET成像显示有37个肿瘤病灶发生示踪摄取，平均SUV_max为13.1（±7.5），其中胰腺癌摄取病灶为17处，SUV_max为11.5（±7.5），卵巢癌病灶为20处，SUV_max为14.5（±8.7）。应用⁸⁹Zr-MMOT0530A进行PET成像可以直观的显示胰腺癌、卵巢癌病灶的情况，以及抗体的生物学分布，这项技术有望为以抗体为基础的靶向治疗提供导向作用。

3 展望

多种以MSLN为靶点的新型放射性分子探针已经成功进入临床实验。初步SPECT、PET成像可以直观显示胰腺癌等多种实体肿瘤病灶以及抗体在体内的分布情况。这些研究表明，靶向MSLN的分子成像技术有望为MSLN高表达肿瘤的早期诊断和靶向治疗提供急需的高特异性、高分辨影像，有望为早期癌症的诊疗起到指导作用。MSLN作为肿瘤靶点有着许多优势，我国学者在探索新型全人源化抗MSLN抗体方面进行持续研究，目的是制备出具有无毒副作用（全人源）、抗体分子小和特异性亲和性高等优点的抗体，通过标记高分辨率新型核素，有望成为胰腺癌等肿瘤的诊疗突破点。