为了确定CLE探针是否可以检测培养物中的pafolacanine标记的细胞,用不同浓度的pafolacanine对KB细胞(一种已知FRα过表达的人宫颈癌细胞系)进行染色。KB细胞以前曾被用作基于pafolacianine成像的体外和体内评估的阳性对照,因此被用作我们研究中检测的初始细胞系21。随后的实验是用原代肺癌细胞系进行的。染色的细胞用三种NIR-nCLE探针成像(图。1c,d)。当用50 nM双叶酸氨酸染色时,探针2和3能够检测恶性细胞,肿瘤细胞的平均荧光强度(MFI)为368.2任意单位(arb。单位,IQR:292.6-539.8卢比。单位)和426.1 arb。单位(IQR:308.2-717.6卢比。单位),分别为。探针1不能检测培养物中的恶性细胞,直到浓度为150 nM的双叶酸。探针1的癌细胞MFI为75.4 arb。单位(IQR:55.3-144.9卢比。单位),其显著低于探针2或探针3的MFI(MFI = 503.2 ARB。单位[IQR:404.0-743.7卢比。单位]对于探针2,MFI = 457.4 arb。单位[IQR:363.2-711.5卢比。单位]对于探头3,p < 0.0001 in both cases). Given the equivalent performance of probes 2 and 3 in detecting malignant cells in culture as well as its smaller size, probe 2 was chosen for further testing.
为了确定NIR-nCLE是否可以在体内检测恶性细胞,携带荧光素酶转染的肺腺癌(TC1-luc)肿瘤的小鼠(n= 4)施用帕叶酸胺(2毫克/千克)并收获肺全体示踪剂注射后24小时(图。3).在19 G活检针的内腔中进行肿瘤和正常肺的NIR-nCLE和活检。NIR-nCLE对肿瘤组织的MFI为75.0 arb。单位(IQR:62.0-80.3 ARB。单位)和9.6 arb。单位(IQR:8.1-12.2 ARB。单位)对于正常肺(p < 0.0001). NIR-nCLE fluorescence was concordant with fluorescence detected on immunofluorescence microscopy in all biopsy specimens. Mean TBR for orthotopic TC1-luc tumors was 10.8 (TBR range: 4.7–17.5). As a negative control, mice bearing orthotopic TC1-luc tumors (n= 3)施用PBS载体,并收获肺全体注入示踪剂后24小时。如上进行NIR-nCLE和组织活检,正常肺和肿瘤组织的MFI之间没有显著差异(补充图。2肿瘤的平均MFI = 3.6 ARB。单位对2.4 arb。正常肺的单位,p= 0.22).
在这两个模型中,通过苏木精和伊红染色和免疫荧光显微镜检查评估,NIR-nCLE荧光与恶性肿瘤一致(图。4c,d)。在经胸活检模型中,NIR-nCLE的MFI为49.2 arb。单位(IQR:42.0-59.8卢比。单位)和8.2 arb。单位(IQR:6.0-11.2 ARB。单位)用于正常肺(图。4e, p < 0.0001). In the bronchoscopic biopsy model, MFI of NIR-nCLE was 48.0 arb. units (IQR: 41.7–58.3 arb. units) for tumor tissue and 6.7 arb. units (IQR: 5.0–9.7 arb. units) for normal lung (p < 0.0001). SBR for tumor biopsies ranged between 3.4 and 10.4.
为了确定NIR-nCLE是否可以区分人类肿瘤中的肿瘤和正常肺,我们在正在进行的1期临床试验的一部分中,对5名接受pafolacianine引导的肺癌切除术的患者的切除标本中的肿瘤和正常肺组织进行了NIR-nCLE引导的活检(图。5和补充图。5).研究中包括的患者倾向于女性(n= 4,80%)、中年人(平均年龄:67.4岁)和曾经吸烟者(15.5平均包年)。本研究中成像的所有结节均为磨玻璃样混浊(GGOs)。ggo是SPN的一个子集,通常是早期腺癌谱病变。它们具有软组织结构,通过现有的支气管镜技术进行定位和诊断尤其具有挑战性22。平均病灶大小为1.9厘米。通过最终的组织病理学分析,切除的病变大部分是侵袭性腺癌(n= 3,60%),其中1例为微创腺癌,1例为原位腺癌。肿瘤活检的NIR-nCLE平均MFI为22.1arb .单位,正常肺的平均MFI为8.56 arb。单位(p < 0.0001). Mean TBR for pulmonary tumors was 2.7 (range: 2.0–4.2). Receiver operating characteristic (ROC) analysis showed that a high area under the curve (AUC) was obtained for MFI (AUC = 0.996, Fig. 5e).