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实验室新冠变异株分子探针获批国家发明专利

发布日期:2022-09-20

当前,全球新冠肺炎确诊病例数量依然居高不下,新冠病毒仍在快速传播且不断变异,疫情防控形势面临很大不确定性。近日,中大五院广东省生物医学影像重点实验室单鸿教授团队针对新冠病毒S2蛋白保守区域成功开发了分子影像探针, [64Cu]Cu-NOTA-EK1,实现活体示踪奥密克戎变异株,取得重要进展。团队研发的分子探针已获得国家发明专利(一种用于冠状病毒感染活体显像的分子探针及制备方法,专利号:202110106796.9);该探针在新冠动物模型活体成像结果发表在权威杂志Molecular Pharmaceutics:A Positron Emission Tomography Tracer Targeting the S2 Subunit of SARS-CoV-2 in Extrapulmonary Infections(中科院医学II区,IF 5.36)。


随着基础和临床研究的深入,人们对新冠病毒(SARS-CoV-2)的了解也越来越多,比如SARS-CoV-2可以在呼吸道以外的各种重要器官组织中传播和复制,而且新冠治愈的病人在多个器官发现代谢异常增高。然而目前还不清楚SARS-CoV-2肺外多种器官代谢异常增高是由于全身性炎症的继发影响还是因为病毒在这些远端部位组织的潜伏休眠。传统研究依靠活检和尸检样本来调查呼吸道以外部位的病毒复制情况,但是活检/尸检样本只能提供疾病的体内局部且静态的证据,而且获得这些样本存在伦理和技术上的困难。因此,该研究发明的非侵入性PET分子影像技术有望用来开展活体SARS-CoV-2感染、传播后的全时空动态研究。

左图:靶向新冠病毒(SARS-CoV-2)S2亚单位的多肽分子探针原理示意图;

右图:PET/CT图像SARS-CoV-2假病毒Omicron变异株感染的小鼠可见大量放射性核素浓聚,

而对照组则未见明显放射性,说明PET分子探针可以在活体示踪变异株新冠病毒感染。

所有新冠病毒变异株都必须经由S2亚基六螺旋多聚体(6-HB)这个步骤侵入人体细胞,靶向这个步骤的分子探针是这个领域的开创性工作,获得国家发明专利授权是对该原创性工作的高度肯定。该技术可以在活体定量全身新冠变异毒株的感染和进化规律,同时采用该探针利用动物模型开展新药,疫苗治疗效果评价,可以极大缩短研发的时间,减少资源浪费。

本研究通讯作者为单鸿教授和金红军研究员,第一作者为2019级影像医学与核医学博士生冼建忠(导师金红军研究员)。此外,2019级影像医学与核医学博士生姚季金(导师单鸿教授)利用PET分子影像定量新冠恢复病人的研究工作,获得了2021年美国核医学与分子影像学会(SNMMI)临床分子影像最佳摘要奖“Quantitative Dynamic18F-FDG-PET/CT Imaging Revealed Residual Lesions in Discharged COVID-19 Patients”,并获得SNMMI教育与研究基金会(Education and Research Foundation,ERF) 颁发的获奖证书。该研究团队联合医院核医学科王颖主任团队和呼吸与危重症医学科刘晶主任团队通过多组对照,运用动态18F-FDG PET/CT成像,发现新冠患者出院后2-3个月仍存在肺、骨髓、纵膈淋巴结等多个脏器代谢异常增高的现象,为恢复期新冠患者精准诊疗提供新的影像学依据。