多藥耐藥是腫瘤化療失敗的主要原因之一。P-糖蛋白（P-gp）作為ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白家族的典型成員，能夠?qū)⒍喾N結(jié)構(gòu)和機(jī)制不同的化療藥物從細(xì)胞內(nèi)泵出，顯著降低藥物在腫瘤細(xì)胞內(nèi)的積累。然而，P-糖蛋白在腫瘤細(xì)胞膜上的表達(dá)豐度相對較低——在未經(jīng)過藥物誘導(dǎo)的敏感細(xì)胞中，每個細(xì)胞的分子拷貝數(shù)可能僅為數(shù)百至數(shù)千，遠(yuǎn)低于熒光素酶報告基因在強(qiáng)啟動子驅(qū)動下的表達(dá)水平。這意味著使用傳統(tǒng)的活體成像系統(tǒng)檢測P-糖蛋白的表達(dá)或功能極為困難，因?yàn)樾盘枏?qiáng)度常常接近或低于系統(tǒng)的檢測下限。

科辰星飛系統(tǒng)憑借其超高靈敏度成像模式將檢測下限推至新的水準(zhǔn)。研究團(tuán)隊(duì)建立了表達(dá)ABCB1-luc耐藥報告基因的荷瘤小鼠模型。給予紫杉醇化療，每周使用科辰星飛系統(tǒng)成像兩次，連續(xù)觀察4周。

結(jié)果顯示：治療前基線期，腫瘤區(qū)域存在穩(wěn)定的低水平P-gp表達(dá)信號；初次紫杉醇給藥后第3天，腫瘤信號下降至基線的20%，提示敏感腫瘤細(xì)胞被清除，此時信噪比降至約2:1，但科辰星飛仍能明確分辨；第7天，信號開始反彈，提示耐藥克隆開始增殖；第10天，信號強(qiáng)度超過基線；第14天達(dá)到基線的3倍；第21天，信號進(jìn)一步增強(qiáng)，且空間分布出現(xiàn)異質(zhì)性——某些區(qū)域信號較強(qiáng)，某些區(qū)域信號較弱。第28天，整個腫瘤呈現(xiàn)均一的高信號。對照設(shè)備在整個實(shí)驗(yàn)過程中，第7天以后即無法將腫瘤信號與背景噪聲可靠區(qū)分，丟失了耐藥克隆反彈的關(guān)鍵動態(tài)。

科辰星飛的超高靈敏度使低豐度耐藥標(biāo)志物的活體成像成為可能，讓研究者能夠?qū)崟r捕捉“化療-敏感細(xì)胞清除-耐藥克隆反彈"的完整過程，為克服腫瘤耐藥提供了可視化工具。