小分子多肽靶向MRI探针定量评估克罗恩病肠道纤维化的研究

Crohn’s disease (CD) is a chronic relapsing inflammatory bowel disease. Intestinal obstruction resulting from fibrosis in bowel wall and luminal stenosis is the most common complication of CD, which has high disability rate and seriously influences prognosis of the patients. Currently, the accurate diagnosis of intestinal fibrosis of CD is very difficult. There is no effect method to qualitatively and quantitatively diagnose the progress of intestinal fibrosis. Intestinal fibrosis is characterized by large deposition of type I collagen. A type I collagen-targeting MRI molecular probe, which uses micro-molecule polypeptide (GK(G)WHCTTKFPHHYCLYBip) as targeting ligand and efficiently loads 3 Gd-DTPA moieties, is prepared in this study. This probe has high affinity and target ability to type I collagen and can be detected by MRI. To evaluate the MR image quality and the value of quantitative measurement, the targeting probe is injected into the rat model of intestinal fibrosis in CD in vivo experiment. The MRI molecular probe we planning to design and produce has advantages of simple and safe, high sensitivity and high specificity to diagnose intestinal fibrosis in CD, and helps to make individualized treatment strategies and improve prognosis for CD patients.

克罗恩病（CD）是一种慢性复发性炎症性肠病，肠壁纤维化后肠道狭窄致肠梗阻是CD最常见的并发症，致残率高，严重影响患者的预后。CD肠道纤维化诊断困难，目前缺乏准确定性及定量诊断的有效手段。纤维化肠壁中存在大量的Ⅰ型胶原蛋白沉积。本项目拟制备一种用于定性及定量评估CD肠道纤维化的MRI靶向探针，利用对Ⅰ型胶原蛋白具有高度靶向效应的小分子多肽GK(G)WHCTTKFPHHYCLYBip作为载体，负载3个钆喷酸葡胺（Gd-DTPA）基团，赋予探针对肠道纤维化高度的靶向性及MRI可视功能。利用大鼠CD肠道纤维化模型，评估靶向分子探针的MR成像效果及定量诊断价值。通过该项目有望研究制备出一种简单安全、敏感度高、特异性好的用于诊断CD肠道纤维化的MRI分子探针，将为CD肠道纤维化的诊断和鉴别提供一种全新无创的方法，有助于指导CD患者个体化治疗策略，改善患者预后。

纤维性肠道狭窄是克罗恩病（Crohn‘s disease, CD）常见且难治的并发症，严重影响患者预后。在“不可恢复界点”之前对肠道纤维化进行早期干预有机会逆转或延缓其进展。但是在疾病早期对肠道纤维化进行诊断以及精确定量仍是临床及科研的重点与难点。针对这一现状，本项目成功制备了一种特异性靶向Ⅰ型胶原蛋白的MRI分子探针，实现对肠道纤维化的靶向显像以及MRI可视化。. 本项目的主要研究内容有以下三部分：（1）靶向Ⅰ型胶原蛋白的小分子多肽MRI分子探针的制备。该探针以小分子多肽作为载体，负载3个Gd-DTPA基团，然后通过一系列体外实验证实其特异性靶向作用；并与商品化Gd-DTPA相比，分子探针的T1弛豫效率明显增高，r1约为Gd-DTPA的8.75倍，能达到理想的MR成像效果。（2）建立TNBS诱导的大鼠CD肠道纤维化模型。通过不同给药周数诱导不同程度的纤维化病变，炎症组、无-轻度纤维化组和中-重度纤维化组的给药周数分别为2周、3周和5周组。（3）分子探针在大鼠体内的MRI成像。结果显示，在相同注射剂量下，注射分子探针的大鼠肠壁信号高于注射Gd-DTPA者（p<0.001），并且分子探针能鉴别无-轻度与中-重度纤维化（p<0.001）；而在Gd-DTPA组中，无-轻度与中-重度纤维化组间肠壁信号无统计学差异（p=0.305）。在中-重度纤维化组的比较中，注射分子探针的肠壁T1值更低（p=0.001），分子探针引起肠壁T1的变化值△T1则高于Gd-DTPA者（p=0.022）。以上结果均表明，分子探针在大鼠体内的强化效果优于Gd-DTPA，且能有效鉴别纤维化分级，对纤维化进行精确定量。. 综上所述，本项目成功制备了一种特异性靶向Ⅰ型胶原蛋白的MRI分子探针，对CD肠道纤维化的早期诊断和精确定量提供了一种全新、无创和有效的方法，对肠道纤维化个体化治疗方案的制定具有重要意义；同时也为对比剂的研究和开发提供一种新方法。