构建具备高亲和性、特异性和高灵敏度的靶向分子成像探针是分子成像研究的重点。目前，已经对EGFR、HER2、αvβ3等多种肺癌关键分子靶点分子成像探针进行了广泛研究，取得了系列研究成果。
EGFR靶向分子成像探针
申宝忠等应用Cy5.5对EGFR天然配体hEGF标记和修饰，构建能够靶向EGFR胞外段的EGF-Cy5.5分子成像探针，用于在体EGFR可视化研究。2004年6月，林奇(Lynch)等和帕兹(Paez)等分别在《新英格兰医学杂志》(N Engl J Med)和《科学》(Science)上报告，肺癌细胞中EGFR酪氨酸激酶编码区基因突变是靶向药物奏效的一个必要前提条件。2009年在N Engl J Med发表的IPASS研究也证明了以上发现，称其是肺癌治疗史上里程碑式的事件。因此，针对EGFR突变的分子成像探针设计具有极为重要的意义。美、日学者合作开发出一种核素分子成像探针(18F)F-PEG6-IPQA，能够特异性靶向EGFR L858R突变，通过正电子发射体层摄影(PET)成像证明该探针可为筛选EGFR-酪氨酸激酶抑制剂(TKI)优势人群提供依据(图1)。
图1 离体实验证实EGFR L858R突变的H3255细胞对该探针[(18F)F-PEG6-IPQA]有明显高摄取，100 μm/L吉非替尼存在情况下明显抑制探针摄取。荷瘤裸鼠模型注射探针120 min后行PET/CT成像，结果显示EGFR L858R突变的H3255肿瘤模型肿瘤区探针明显高摄取(%ID/g表示每克组织摄取的放射性剂量占注入总放射性剂量的百分比)
HER2靶向分子成像探针
HER2属EGFR受体家族，在细胞生理过程中发挥重要的调节作用。
黄钢等通过中外联合研究，在顺磁性氧化铁纳米颗粒(SPIO)表面修饰针对HER2分子的靶向性多肽H2009.1，并且负载抗癌药物DOX，通过磁共振成像(MRI)监测其对肺癌的靶向成像和治疗效果。
程震等开发了无明显毒性且具有高度临床转化前景的肿瘤靶向量子点探针，用于HER2荧光活体成像，该工作被美国国家卫生研究所癌症纳米技术优化中心(NIH-CCNE)网站专门介绍。
整合素αvβ3靶向分子成像探针
αvβ3是肿瘤新生血管特征性标志物，肿瘤血管的生成是反映肿瘤进展情况的重要因素之一，对这些分子进行成像可将新生血管与原有宿主血管分开，有助于判定肿瘤生长速度、演进、转移等，因此在肺癌及其他肿瘤的分子成像研究中受到关注。借助特异性分子成像探针，可以从肿瘤新生血管层面实现肺癌在体的分子水平早期定性、定量诊断和分子分型，进一步用于指导分子水平个体化治疗成为可能。
江(Jiang) 等使用RGD偶联超小超顺磁性Fe3O4(USPIO)，通过临床3.0T MRI扫描仪可以无创辨认肺癌病变肿瘤血管不同类型整合素。
孙夕林等通过构建整合素αvβ3靶向的18F-FPPRGD2特异性血管靶向分子探针实现了整合素αvβ3的可视化(图2)。
图2 构建18F-FPPRGD2特异性血管靶向分子成像探针，实现了整合素αvβ3的可视化(上图);18F-FDG成像证实了该新型探针成像的准确性(下图)
