华山科研丨放射科张家文团队在磁共振造影剂脑室显像领域取得突破性进展
转自：上观新闻
脑室系统如何无创性高效显像？华山医院放射科张家文研究团队在最新研究中发现了一种能够穿越血脑脊液屏障的磁共振造影剂，相关研究成果发表于国际生物医学期刊JournalofNanobiotechnology（《纳米生物技术杂志》）上。
脑屏障是一种特殊的生物屏障，包括血脑脊液屏障和血脑屏障，对于防止有害物质入侵大脑起着至关重要的作用。血脑屏障是位于血管和脑细胞之间的一道防线。血脑脊液屏障则是存在于血液和脑脊液之间的屏障，它控制着生物化学物质从血液进入脑脊液的流动。脑脊液是一种清澈的液体，流动在脑和脊髓周围，不仅可以保护这些结构，还可以为它们提供营养和清除废物。在中枢神经系统疾病的诊断和治疗过程中，血脑屏障得到了广大学者的关注，然而，与之相比较，由于对血脑脊液屏障的认识尚不充分，该领域在神经科学研究中的进展较为缓慢。
脑室造影是一种神经放射学检查，由于血脑/脑脊液屏障的存在，通常通过外科穿刺直接向脑室内注入对比剂来观察脑室系统的形态和功能。主要用于诊断脑室内部的病变，如脑室肿瘤、脑室出口的阻塞、脑积水以及脑室壁的异常等。这项检查可以帮助临床医生确定病因和选择治疗方案。然而，传统的脑室造影存在一定的风险和并发症，包括：感染风险、出血风险、对比剂引起的副作用及神经系统损伤等。其操作的复杂性和潜在风险限制了临床应用。
复旦大学附属华山医院放射科张家文教授团队联合上海交通大学医学院附属瑞金医院、南京医科大学附属无锡人民医院以及复旦大学义乌研究院等多家单位密切合作，研发出一种双靶向磁共振纳米探针ANG-PEG-UCNP（T1显影剂），这种磁共振纳米探针可以通过外周静脉注射特异性穿透血脑脊液屏障，实现无创性脑室和脑池显影。该项突破性成果以“Magneticresonanceimagingwithupconversionnanoprobescapableofcrossingtheblood-cerebrospinalfluidbarrier（穿越血脑脊液屏障的上转换纳米探针磁共振成像）”为题，发表在国际生物医学期刊JournalofNanobiotechnology（《纳米生物技术杂志》，IF=10.2）上。
该项研究成功构建的双靶向纳米探针ANG-PEG-UCNP，经外周静脉注射后，通过受体介导转运（RMT）机制，高效穿越血脑脊液屏障。应用ANG-PEG-UCNP磁共振T1成像能够显著提高脑室和脑池的显像效果，得益于其血脑脊液屏障靶向性和高度灵敏性，该探针提供了一种无创行显影手段，有助于深入探索脑室系统的独特解剖特点以及脑脊液动力学的复杂变化。
综合来看，这种磁共振纳米探针有望提升脑积水及复杂脑积液鼻漏等脑室系统疾患在诊断和治疗过程中的安全性和效能，为清晰展现脑室系统的解剖结构及精确定位脑脊液的梗阻点或漏口，提供了一条行之有效的新路径。
胶质瘤脑积水模型小鼠脑室显像图。(a)图揭示了双靶向造影剂ANG-PEG-UCNP有良好的脑室显影性能，并且展现出较长的体内循环时间。(b)和(c)图分别展示了非靶向造影剂PEG-UCNP和临床造影剂Gd-DTPA在脑室显影上的性能较弱，并且在体内的循环时间较短。
复旦大学附属华山医院为论文第一作者单位，放射科韩芳博士、高嘉浩博士及复旦大学义乌研究院青年研究员吕光磊为共同第一作者，南京医科大学附属无锡市人民医院医学影像科方向明教授、上海交通大学医学院附属瑞金医院伤骨科研究所倪大龙教授及复旦大学附属华山医院放射科张家文教授为共同通讯作者。
全文链接：
Han,F.,Gao,J.,Lv,G.etal.Magneticresonanceimagingwithupconversionnanoprobescapableofcrossingtheblood-cerebrospinalfluidbarrier.JNanobiotechnol22,43(2024).https://doi.org/10.1186/s12951-024-02301-1
专家介绍
张家文
放射科
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复旦大学附属华山医院主任医师、教授，博士生导师，放射科科主任助理，医务处项目管理科科长，华山医院腹部影像诊断学科带头人；中华放射学会分子影像学组委员，第十四届中华放射学会青年委员会委员兼神经学组副组长，中华放射学会分子影像专委会委员，中国医师协会放射医师分会消化学组委员，中国研究型医院学会肿瘤影像学诊断专委会委员；上海市生物医学工程学会放射医学工程专委会秘书长兼常委，上海市核学会肿瘤放疗与影像专委会副主委，上海市放射学会分子影像学组副组长，上海市医师学会分子及AI学组副组长。主要研究方向为腹部影像学、神经影像学和分子影像学，主持、参与包括国家自然科学基金、国家重点研发计划在内的多项国家级及省部级基金课题，近年来发表高质量学术论文30余篇，获得国家发明专利和软件著作权4项，荣获国家教育部科技进步一等奖1项，江苏省科技进步奖三等奖1项。德国海德堡大学医院和德国癌症研究中心、美国哈佛大学麻省总医院访问学者。
诊疗专长：
擅长中枢神经系统、肝胆胰等腹部及肺结节疑难疾病CT和MR诊断。
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