基于αvβ3和EGFR双靶点SPECT/MRI双模态靶向探针的制备及其在肺癌动物模型早期诊断中的应用研究

摘要

目的:构建以αvβ3和EGFR为靶点，具有SPECT/MRI双模态成像效果的99mTc-RGD@USPIO、99mTc-GE11@USPIO和99mTc-RGD-GE11@USPIO三种探针，评价其在非小细胞肺癌H1299动物模型早期诊断方面的能力。
　　方法:本实验制备出超小粒径超顺磁性的氧化铁纳米材料(USPIO)，对其进行水力学直径、Zeta点位、弛豫时间等表征，表面修饰聚乙二醇(PEG)增加亲水性，偶联具有靶向于表皮生长因子受体(EGFR)的GE11小肽（peptide YHWYGYTPQNVI）和具有靶向整合素αvβ3的RGD小肽（Arg-Gly-Asp），在体外通过普鲁士蓝染色和细胞内铁测定来确定其体外靶向性。同时进行99mTc核素标记，探究放射性磁性探针在体内的血液半衰期和生物分布。选取非小细胞肺癌H1299细胞株，构建皮下瘤模型。用99mTc-RGD@USPIO、99mTc-GE11@USPIO和99mTc-RGD-GE11@USPIO分别进行MRI成像和SPECT成像，对图像进行定性和定量的分析。最后通过组织学检查验证该探针在肿瘤的聚集效果以及受体表达水平。
　　结果:制备出水力学尺寸约4.8nm，Zeta电位为-33.63，r2弛豫率6.27mM-1 s-1，具有超顺磁性的氧化铁纳米材料。进行修饰后，偶联GE11小肽和RGD小肽，细胞毒性试验研究表明具有低毒性和良好的生物相容性。双功能螯合剂DTPA进行99mTc标记，标记率最高为99.8％，稳定性试验7h时仍有96.2％。体内MRI成像结果显示三种探针能在肿瘤部位聚集，具有较好的靶向性，并获得较好的T2造影效果，尾静脉注射300μmol/kg该探针后，30min即开始出现肿瘤部位信号强度(SignalIntensity)的降低，可持续至6h。SPECT成像时，尾静脉注射500 uCi(18.5MBq)99mTc-RGD@USPIO、99mTc-GE11@USPIO和99mTc-RGD-GE11@USPIO，在0.5、2、4、6h的时间点中，6h肿瘤部位放射性摄取最高，且靶向组高于对照组和阻断组(P＜0.05)，同时双靶向探针在肿瘤部位的富集高于单靶向探针(P＜0.05)。生物分布结果表示99mTc-RGD-GE11@USPIO在裸鼠体内吸收迅速、清除较快，以肝、脾、肾放射性摄取值最高且显著高于其他组织器官。放射性血液半衰期结果表明，经过PEG修饰后的探针能够显著增加探针在体内的血液循环时间，增加探针在肿瘤部位累积。组织学结果显示肺癌H1299肿瘤部位EGFR和αvβ3为高表达水平，同时普鲁士蓝染色证实探针在肿瘤部位的富集。
　　结论:双模态、双靶向探针99mTc-RGD-GE11@USPIO具有良好的靶向性和较高的结合率，T2造影效果明显，可用于裸鼠肺癌皮下移植瘤的靶向诊断。

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声明

摘要

英文缩略词表

前言

第一章 双靶点双模态SPECT／MRI探针的制备与表征

1．1 引言

1．2 实验部分

1．2．1 试剂与设备

1．2．2 实验仪器

1．2．3 具体制备方法

1．2．4 纳米材料的表征

1．3 实验结果与讨论

1．4 本章小结

第二章 双靶向双模态SPECT／MRI探针的体外实验

2．1 引言

2．2 实验部分

2．2．1 试剂与设备

2．2．2 探针安全性验证

2．2．3 体外靶向性研究

2．2．4 统计学方法

2．3 实验结果与分析

2．3．1 体内外安全性

2．3．2 体外靶向性

2．4 本章小结

第三章 双靶向双模态SPECT／MRI探针的动物实验

3．1 引言

3．2 实验部分

3．2．1 试剂与设备

3．2．2 动物模型制备

3．2．3 磁共振成像

3．2．4 锝99标记及稳定性

3．2．5 荷瘤模型SPECT／CT成像

3．2．6 血液半衰期

3．2．7 体内生物分布

3．2．8 组织学分析

3．2．9 统计学方法

3．3 实验结果与分析

3．3．1 MRI成像

3．3．2 锝99标记和稳定性

3．3．2 SPECT／CT成像

3．3．3 放射性血液半衰期

3．3．4 放射性生物分布

3．3．5 组织学分析

3．4 本章小结

第四章 全文总结

参考文献

综述 放射性标记的氧化铁纳米颗粒在多模态SPECT／MRI和PET／MRI中的应用研究

攻读学位期间发表论文和科研工作

致谢