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背景:胃癌是常见的恶性肿瘤,其发病率和死亡率居高不下,给我国造成了巨大的经济损失。其防治的关键是早发现早治疗,而我国胃癌的早诊率较低,致使病人确诊时已是中晚期,延误了手术时机。分子影像的出现为胃癌的诊治提供了新的思路,其关键是找到一个具有靶向特异性的分子。肿瘤血管靶向多肽的研究应用是目前国际公认的有效方法,利用噬菌体肽库筛选出肿瘤血管靶向肽有些已经进入临床试验阶段,具有良好的应用价值。我课题组一直致力于胃癌血管生成的研究,并在前期筛选出了肿瘤血管靶向性多肽GX1,研究显示其可以特异性地与肿瘤血管内皮细胞结合,并在体内具有一定的肿瘤靶向作用。利用GX1我们制备了一系列探针或药物,在胃癌的诊断和治疗方面做了大量研究,显示出了GX1的应用前景。但是GX1的亲和力及靶向性仍不足,我们又对其进行了修饰,以期弥补这些不足。本文即是将GX1制成二聚体,利用多种方法鉴定其体内外的特征,为胃癌的诊治提供一条新的思路。目的:1)合成GX1的二聚体,鉴定其是否亲和力及靶向性优于单体;2)摸索188Re的标记方法,制备188Re-PEG-(GX1)2,将其用于胃癌的SPECT成像,研究其用于胃癌诊断及治疗的可行性;3)摸索68Ga的标记方法,制备68Ga-DOTA-KEK-(GX1)2,将其用于胃癌的PET成像,研究其用于胃癌诊断的可行性;方法:1)制备188Re-PEG-(GX1)2并做质量鉴定,测定标记率和稳定性;体外细胞结合分析及竞争性抑制实验验证188Re-PEG-(GX1)2与Co-HUVECs结合的特异性,判断GX1二聚体的亲和力是够增加;MTT分析及流式细胞术验证188Re-PEG-(GX1)2抑制Co-HUVECs增殖、诱导细胞凋亡的作用;2)荷瘤裸鼠的SPECT成像及T/H定量验证188Re-PEG-(GX1)2的在体靶向性;BLI监测荷瘤裸鼠的肿瘤生长,判断188Re-PEG-(GX1)2的治疗效果;3)离体肿瘤组织的CD 31染色、Ki 67染色、TUNEL等验证188Re-PEG-(GX1)2抑制肿瘤血管生成、抑制细胞增殖及诱导凋亡作用;对肝、肾的HE染色及生化分析判断188Re-PEG-(GX1)2对肝、肾功能的影响。4)制备68Ga-DOTA-KEK-(GX1)2并做质量鉴定,测定标记率和稳定性;体外细胞结合分析及竞争性抑制实验验证68Ga-DOTA-KEK-(GX1)2与Co-HUVECs结合的特异性;细胞免疫荧光和摄取及外排实验判断GX1二聚体的亲和力是够增加;5)Nano PET/CT成像、SUV值定量、生物学分布等实验验证68Ga-DOTA-KEK-(GX1)2在荷瘤裸鼠体内的肿瘤靶向性,定量分析其在体分布。结果:1)成功制备了188Re-PEG-(GX1)2,标记率大于96%,在血清中72 h稳定存在;体外细胞结合分析及竞争性抑制实验结果表明188Re-PEG-(GX1)2能够与Co-HUVECs特异性结合,且亲和力高于188Re-GX1和188Re-URP;MTT分析和流式细胞术结果证实188Re-PEG-(GX1)2在体外可有效抑制Co-HUVECs增殖、诱导Co-HUVECs凋亡,作用效果优于188Re-GX1和188Re-URP;2)SPECT成像结果证实188Re-PEG-(GX1)2在荷瘤裸鼠体内具有良好的胃癌靶向性,T/H比值高于188Re-GX1;BLI监测荷瘤裸鼠治疗过程中的肿瘤变化,结果发现188Re-PEG-(GX1)2在体内具有抑制肿瘤增殖的效果,且效果优于188Re-GX1;3)对离体肿瘤组织的CD 31、Ki 67、TUNEL染色,结果表明与188Re-GX1相比,188Re-PEG-(GX1)2在体内更能抑制肿瘤血管新生、抑制肿瘤细胞的增殖、诱导肿瘤细胞凋亡;HE染色及生化分析结果表明探针在体内未对肝肾形态及功能造成可见的影响;4)成功制备了68Ga-DOTA-KEK-(GX1)2,标记率大于97%,在血清中90 min稳定存在;体外细胞受体结合分析及竞争性抑制实验结果表明,68Ga-DOTA-KEK-(GX1)2与Co-HUVECs的结合高于HUVEC、BGC 823和GES等细胞,说明该探针特异性地与肿瘤血管内皮细胞结合;同时该实验结果也表明68Ga-DOTA-KEK-(GX1)2与Co-HUVECs的结合高于68Ga-DOTA-GX1,说明二聚体确实提高了GX1的亲和力;细胞免疫荧光证实,KEK-(GX1)2与Co-HUVECs的结合明显高于单体GX1;细胞的摄取和外排实验证明,Co-HUVECs摄取68Ga-DOTA-KEK-(GX1)2高于68Ga-DOTA-GX1,并且在60 min时达到最大;5)Nano PET/CT成像结果显示,注射68Ga-DOTA-KEK-(GX1)2的裸鼠肿瘤显像清晰,肿瘤部位的SUV值明显高于注射68Ga-DOTA-GX1的裸鼠,说明探针的体内靶向性较好;最后我们用生物学分布定量地观察探针在荷瘤裸鼠体内的分布,结果显示当肾脏和肝脏等器官快速代谢的时候,注射68Ga-DOTA-GX1的裸鼠肿瘤部位放射性有相对缓慢的下降;同时,在60 min时除了肝肾以外,肿瘤部位的%ID/g超过其他正常器官,结果说明肿瘤对探针有较好的吸收。结论:1)对GX1的修饰成功,GX1二聚体的体内外属性明显优于单体;2)成功制备了既能用于胃癌诊断也能用于胃癌治疗的诊疗一体化探针188Re-PEG-(GX1)2,具有胃癌诊疗的应用前景;3)成功制备了胃癌的PET成像探针68Ga-DOTA-KEK-(GX1)2,为胃癌PET诊断提供了一个候选探针;4)成功应用了188Re和68Ga两个新型核素,为二者的临床应用提供基础性数据。