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胃癌是我国的常见肿瘤之一,严重威胁人民群众的身体健康。胃癌患者5年生存率严重依赖于诊断时分期,但是,早期胃癌常无典型症状,发病隐匿,多数患者在确诊时已处于疾病晚期,提高胃癌早期诊断的敏感度和特异性成为重要课题。目前,胃癌早期诊断依赖于内镜下活检结合免疫组织化学染色检查,诊断的敏感性和特异性有待进一步提高。在胃癌的早期诊断方式中,使用内窥镜有特殊的优势,特别是使用内窥镜结合光学分子影像技术,在细胞和分子水平靶向肿瘤成像,可以进一步提高诊断的敏感性和特异性,因而成为关注的焦点,而分子探针是成功进行分子影像成像的关键之一。虽然已研究出多种探针成功用于小动物活体成像,但是由于毒性高、靶向特异性低、仪器设备和探针成本高昂等原因,难以用于临床。因此,合成安全、具有较高生物相容性、低成本、高效靶向特异性并且具有一定临床应用转化能力的胃癌靶向分子探针具有重要意义。近红外荧光(near-infrared fluorescence,NIRF)成像,是具有活体自发荧光影响少、组织对光散射较弱,良好的组织穿透性,以及成像设备可结合内窥镜应用等优点的光学成像方式。GX1为随机噬菌体肽库体内筛选法在活体内所筛选出的环状短肽,前期研究已证实GX1在活体内具有良好的胃癌血管靶向性,并可携带核素或者荧光染料进行活体成像。FDA所批准,临床用于血管成像的近红外荧光染料吲哚菁绿(indocyanine green,ICG)为常见的NIRF成像示踪剂,内源性蛋白人血清白蛋白(human serum albumin,HSA)可以作为ICG的载体。【目的】以HSA作为ICG的载体,GX1对HSA进行表面修饰,合成胃癌血管靶向特异性的近红外荧光探针GX1-HSA-ICG,对其进行表征,并研究其作为近红外荧光探针在体外细胞和荷人胃癌裸鼠活体中的靶向成像能力。【方法】1.HSA作为ICG载体,在EDC和sulfo-NHS活化下GX1与HSA共价连接,合成GX1-HSA-ICG纳米颗粒探针;2.使用SDS-PAGE和考马斯亮蓝染色对探针合成进行鉴定;紫外-可见光谱扫描以确认HSA与ICG的连接;动态光散射测定探针的水合尺寸和ζ系数;3.利用台盼蓝染色测定与GX1-HSA-ICG共孵育的GES细胞存活率,评估GX1-HSA-ICG的细胞毒性;4.使用探针与脐静脉内皮细胞HUVEC以及与肿瘤细胞共培养的脐静脉内皮细胞Co-HUVEC进行结合和竞争抑制试验,加入未标记的GX1与GX1-HSA-ICG竞争Co-HUVEC上的结合位点,验证探针和Co-HUVEC细胞结合的特异性;5.经尾静脉注射GX1-HSA-ICG,使用小动物活体成像系统(IVIS系统)对皮下荷胃癌小鼠进行近红外荧光活体成像,验证探针在体内的胃癌靶向性。6.体内分布实验观察探针的肿瘤靶向特异性以及代谢器官。【结果】1.成功合成GX1-HSA-ICG,SDS-PAGE凝胶电泳和考马斯亮蓝染色结果显示GX1-HSA-ICG为较HSA-ICG分子量更大的条带;紫外-可见光吸收光谱结果显示GX1-HSA-ICG的吸收峰在280nm和800nm处;动态光散射结果显示GX1-HSA-ICG的水合粒径增加至81±4.3nm,泽塔系数为-35±0.4m V。2.GES细胞分别与以下溶液共孵育4小时,在PBS组、ICG组、HSA-ICG组和GX1-HSA-ICG组的存活率分别为96±1.52%,95±1.15%,95±1.37%,96±1.78%,无统计学差异;3.细胞结合与竞争抑制实验显示,在ICG组、HSA-ICG组、GX1-HSA-ICG组、封闭组,HUVEC细胞与Co-HUVEC细胞组的平均辐射效率[p/sec/cm2/sr]/[μW/cm2]分别为:3.09±1.09×108 vs 3.76±1.21×108,1.54±0.21×108 vs 1.78±0.09×109, 8.83 ± 0.83×108 vs 1.51±0.01×109,1.93±0.27×108 vs 2.31±0.36×108,在GX1-HSA-ICG组Co-HUVEC细胞的平均辐射效率较HUVEC细胞显著增强(P<0.01);4.荷胃癌小鼠活体成像结果显示,第24小时的肿瘤与背景的平均荧光信号强度比(TBR),GX1-HSA-ICG(7.81±0.32)组和ICG组(3.62±0.16)、HSA-ICG组(3.51±0.23)、Block组(2.89±0.71)比较,显著增强(P<0.01);5.探针的体内分布实验显示肿瘤部位与背景的平均荧光信号强度比在ICG组、HSA-ICG组、GX1-HSA-ICG组和Block组分别为:7.53±1.11,11.43±1.30,22.20±1.09和7.11±0.20,探针组较其他组显著升高(P<0.01),而肝脏局部TBR值在所有器官中最高。【结论】1.成功合成胃癌血管靶向肽GX1修饰的HSA为近红外荧光染料ICG载体的胃癌血管靶向探针GX1-HSA-ICG;2.体外实验提示GX1-HSA-ICG细胞毒性低;可特异性靶向Co-HUVEC细胞;3.活体实验证实,使用GX1-HSA-ICG作为分子探针在荷胃癌裸鼠体内进行靶向胃癌组织的成像,探针使用HSA为载体较单纯使用ICG能显著提高在肿瘤局部滞留的能力,GX1修饰后增加了探针的胃癌血管靶向特异性。